MICROCHIP Costas Loop Management Erabiltzailearen Gida

Sarrera

Hari gabeko transmisioan, igorlea (Tx) eta hargailua (Rx) distantzia batez bereizten dira eta elektrikoki isolatuta daude. Nahiz eta Tx eta Rx maiztasun berdinera sintonizatuta egon, maiztasun garraiatzaileen artean maiztasun-desplazamendu bat dago Tx eta Rx-en erabiltzen diren osziladoreen arteko ppm diferentzia dela eta. Maiztasun-desplazamendua konpentsatzen da datuen bidez edo datuen bidez lagundu gabeko sinkronizazio-metodoak (itsuan) erabiliz.

Costas Loop bat datu-laguntzen ez den PLL-n oinarritutako metodoa da eramailearen maiztasun-konpentsaziorako. Costas-en begizten aplikazio nagusia hari gabeko hargailuetan dago. Hau erabiliz, Tx eta Rx-ren arteko maiztasun-desplazamendua konpentsatzen da tonu edo sinbolo pilotuen laguntzarik gabe. Costas Loop BPSK eta QPSK modulazioetarako inplementatzen da erroreen kalkulu-blokearen aldaketarekin. Fasearen edo maiztasunaren sinkronizaziorako Costas Loop bat erabiltzeak fase anbiguotasuna sor dezake, kodeketa diferentziala bezalako tekniken bidez zuzendu behar dena.

Laburpena

Ondorengo taulak Costas Loop-en ezaugarrien laburpena eskaintzen du.

Taula 1. Costas Loop ezaugarriak

Core bertsioa	Dokumentu hau Costas Loop v1.0-ri dagokio.
Onartutako gailuen familiak	Polar Fire® SoC Su polarra
Onartua Tresna Emaria	Libero® SoC v12.0 edo ondorengo bertsioak behar ditu.
Lizentzia ematea	Costas Loop IP clear RTL lizentzia blokeatuta dago eta enkriptatutako RTL libre dago eskuragarri edozein Libero lizentziarekin. Enkriptatutako RTL: Enkriptatutako RTL kode osoa eskaintzen da nukleorako, eta nukleoa Smart Design-ekin instantzia daiteke. Simulazioa, Sintesia eta Diseinua Libero softwarearekin egin daitezke. Garbitu RTL: RTL iturburu-kode osoa eskaintzen da core eta proba-bankuetarako.

Ezaugarriak

Costas Loop-ek ezaugarri nagusi hauek ditu:

• BPSK eta QPSK modulazioak onartzen ditu
• Begizta parametro sintonizagarriak maiztasun-tarte zabalerako

IP Core inplementatzea Libero® Design Suite-n
IP nukleoa Libero SoC softwarearen IP Katalogoan instalatu behar da. Hau automatikoki instalatzen da IP bidez
Katalogoa eguneratzeko funtzioa Libero SoC softwarean, edo IP nukleoa eskuz deskargatzen da katalogotik. Behin
IP nukleoa Libero SoC softwarearen IP Katalogoan instalatuta dago, nukleoa Smart Design tresnaren barruan konfiguratu, sortzen eta instantziatzen da, Libero proiektuen zerrendan sartzeko.

Gailuaren erabilera eta errendimendua

Ondorengo tauletan Costas Loop-erako erabilitako gailuaren erabilera ageri da.

2. Taula. QPSK-rako Costas Loop Erabilera

Gailuaren xehetasunak		Baliabideak		Errendimendua (MHz)	RAMak		Matematika blokeak	Chip Globalak
Familia	Gailua	LUTak	DFF		LSRAM	μSRAM
PolarFire® SoC	MPFS250T	1256	197	200	0	0	6	0
PolarFire	MPF300T	1256	197	200	0	0	6	0

3. Taula. BPSKrako Costas Loop Erabilera

Gailuaren xehetasunak		Baliabideak		Errendimendua (MHz)	RAMak		Matematika blokeak	Chip Globalak
Familia	Gailua	LUTak	DFF		LSRAM	μSRAM
PolarFire® SoC	MPFS250T	1202	160	200	0	0	7	0
Su polarra	MPF300T	1202	160	200	0	0	7	0

Garrantzitsua: 

1. Taula honetako datuak sintesi eta diseinu-ezarpen tipikoen bidez jasotzen dira. CDR erreferentziako erloju-iturburua Dedikatua gisa ezarri zen, beste konfiguratzaileen balioekin aldatu gabe.
2. Erlojua 200 MHz-ra mugatuta dago denboraren azterketa egiten ari den bitartean, errendimendu-zenbakiak lortzeko.

Deskribapen funtzionala

Atal honetan Costas Loop-aren ezarpen xehetasunak deskribatzen dira.

Hurrengo irudian Costas Loop-en sistema-mailako bloke-diagrama erakusten da.

1-1 irudia. Costas Loop-en Sistema-mailako bloke-diagrama

Costas-eko goiko sarreraren eta irteeraren arteko latentzia 11 erloju-ziklokoa da. THETA_OUT latentzia 10 ordukoa da
zikloak. Kp (proportzionaltasun-konstantea), Ki (konstante integrala), Theta faktorea eta LIMITE-faktorea zarata-ingurunearen eta sartzen den maiztasunaren desplazamenduaren arabera finkatu behar dira. Costas Loop-ak denbora pixka bat behar du blokeatzeko, PLL operazioan bezala. Baliteke pakete batzuk galtzea Costas Loop-aren hasierako blokeo-denboran.

Arkitektura

Costas Loop-aren ezarpenak lau bloke hauek behar ditu:

• Loop Iragazkia (PI kontrolatzailea inplementazio honetan)
• Theta Sorgailua
• Erroreen kalkulua
• Biraketa bektoriala

1-2 irudia. Costas Loop Block Diagrama

Modulazio-eskema espezifiko baten errorea biratutako I eta Q balioetan oinarrituta kalkulatzen da Errotazio Bektorialaren Modulua erabiliz. PI kontrolatzaileak maiztasuna kalkulatzen du errorean, Kp irabazi proportzionalean eta Ki irabazi integralean oinarrituta. Gehienezko maiztasun-desplazamendua PI kontrolagailuaren maiztasun irteerarako muga-balio gisa ezartzen da. Theta Generator moduluak angelua integrazioaren bidez sortzen du. Theta faktorearen sarrerak integrazioaren malda zehazten du eta menpekoa da.

sampling erlojua. Theta Generator-etik sortutako angelua I eta Q sarrerako balioak biratzeko erabiltzen da. Errore-funtzioa modulazio mota baten espezifikoa da. PI kontrolagailua puntu finkoko formatuan ezartzen denez, eskalatzea PI kontrolagailuaren irteera proportzional eta integraletan egiten da.

Era berean, eskalatzea inplementatzen da theta integraziorako.

IP oinarrizko parametroak eta interfazearen seinaleak

Atal honetan Costas Loop GUI konfiguratzailearen eta I/O seinaleen parametroak aztertzen dira.

Konfigurazio ezarpenak

Hurrengo taulan Costas Loop-en hardwarearen ezarpenean erabilitako konfigurazio-parametroen deskribapena zerrendatzen da. Hauek dira parametro generikoak aplikazioaren eskakizunaren arabera aldatzen dira.
2-1 taula. Konfigurazio-parametroa

Seinalearen izena	Deskribapena
Modulazio Mota	BPSK edo QPSK

Sarrera eta Irteeretako Seinaleak
Hurrengo taulan Costas Loop-en sarrera eta irteera atakak zerrendatzen dira.
2-2 taula. Sarrera eta irteerako seinaleak

Seinalearen izena	Norabidea	Seinale mota	Zabalera	Deskribapena
CLK_I	Sarrera	—	1	Erlojuaren Seinalea
ARST_N_IN	Sarrera	—	1	Berrezartze asinkrono baxuko seinale aktiboa
I_DATA_IN	Sarrera	Sinatuta	16	Fasean / Datu errealak sarrera
Q_DATA_IN	Sarrera	Sinatuta	16	Koadratura/Irudizko datuak Sarrera
KP_IN	Sarrera	Sinatuta	18	PI kontrolagailuaren proportzionaltasun-konstantea
KI_IN	Sarrera	Sinatuta	18	PI kontrolagailuaren konstante integrala
LIMIT_IN	Sarrera	Sinatuta	18	PI kontroladorearen muga
THETA_FACTOR_IN	Sarrera	Sinatuta	18	Theta faktorea theta integraziorako.
I_DATA_OUT	Irteera	Sinatuta	16	Fasean / Datu errealak Irteera
Q_DATA_OUT	Irteera	Sinatuta	16	Koadratura / Irudizko datuak Irteera
THETA_OUT	Irteera	Sinatuta	10	Kalkulatutako Theta indizea (0-1023) egiaztapenerako
PI_OUT	Irteera	Sinatuta	18	PI irteera

Denbora-diagramak

Atal honetan Costas Loop denbora-diagrama aztertzen da.
Hurrengo irudian Costas Loop-en denbora-diagrama erakusten da.
3-1 irudia. Costas Loop Denbora Diagrama

Proba-bankua

Proba-banku bateratua erabiltzen da Costas Loop erabiltzaileen proba-banku gisa deitzen den egiaztatzeko eta probatzeko. Proba-bankua Costas Loop IP-aren funtzionaltasuna egiaztatzeko eskaintzen da.

Simulazio Errenkadak

Nukleoa proba-bankua erabiliz simulatzeko, egin urrats hauek:

1. Ireki Libero SoC aplikazioa, sakatu Katalogo fitxa, zabaldu Solutions-Wireless, egin klik bikoitza COSTAS LOOP eta, ondoren, sakatu Ados. IParekin lotutako dokumentazioa Dokumentazioen atalean ageri da.
   Garrantzitsua: Katalogoa fitxa ikusten ez baduzu, joan hona View > Windows menua eta sakatu Katalogoa ikusgai jartzeko.
   4-1 irudia. Costas Loop IP Core Libero SoC Katalogoan
   
   
2. Konfiguratu IP zure beharren arabera.
   4-2 irudia. GUI konfiguratzailea
   
   Sustatu seinale guztiak maila gorenera eta sortu diseinua
3. Estimulu hierarkia fitxan, egin klik Eraiki hierarkia.
   4-3 irudia. Eraiki hierarkia
   
   
4. Stimulus Hierarchy fitxan, egin klik eskuineko botoiarekin testbench-ean (Costas loop bevy), seinalatu Simulatu egungo diseinua eta, ondoren, sakatu Ireki interaktiboki
   4-4 irudia. Sintesiaren aurreko diseinua simulatzea
   
   ModelSim testbankuarekin irekitzen da file, hurrengo irudian ikusten den bezala.
   4-5 irudia. ModelSim Simulazio Leihoa
   

Garrantzitsua: .do-n zehaztutako exekuzio-denboraren muga dela eta simulazioa eteten bada file, erabili run -all komandoa simulazioa osatzeko

Berrikuspen historia

Berrikuspen-historiak dokumentuan ezarri ziren aldaketak deskribatzen ditu. Aldaketak berrikuspenen arabera zerrendatzen dira, argitalpen berrienetik hasita.
5-1 taula. Berrikuspen historia

Berrikuspena	Data	Deskribapena
A	03/2023	Hasierako kaleratzea

Microchip FPGA euskarria

Microchip FPGA produktuen taldeak bere produktuak babesten ditu hainbat laguntza zerbitzurekin, Bezeroarentzako Zerbitzua barne,
Bezeroentzako Laguntza Teknikorako Zentroa, a webgunea eta mundu osoko salmenta bulegoak. Bezeroei bisita egitea gomendatzen zaie
Mikrotxipa lineako baliabideak laguntzarekin harremanetan jarri aurretik, oso litekeena baita haien kontsultak jadanik izana izatea
erantzun zuen.

Jarri harremanetan Laguntza Teknikoko Zentroaren bidez webgunean www.microchip.com/support. Aipatu FPGA Gailua
Parte-zenbakia, hautatu kasu-kategoria egokia eta kargatu diseinua files laguntza teknikoaren kasua sortzen ari den bitartean.

Jarri harremanetan Bezeroarentzako Zerbitzuarekin produktuen laguntza ez-teknikoa lortzeko, hala nola produktuen prezioak, produktuen bertsio-berritzeak, eguneratzeak
informazioa, eskaeraren egoera eta baimena.

• Ipar Amerikatik, deitu 800.262.1060
• Mundutik, deitu 650.318.4460
• Faxa, munduko edozein lekutatik, 650.318.8044

Mikrotxiparen informazioa

Mikrotxipa Webgunea

Microchip-ek lineako laguntza eskaintzen du gure bidez webgunean www.microchip.com/. Hau webgunea egiteko erabiltzen da files eta
bezeroek erraz eskura dezaketen informazioa. Eskuragarri dauden edukietako batzuk honako hauek dira:

• Produktuaren laguntza - Datu-orriak eta erratak, aplikazio-oharrak eta sample programak, diseinu-baliabideak, erabiltzailearen gidak eta hardwarearen laguntza-dokumentuak, azken software-oharra eta artxibatutako softwarea
• Laguntza Tekniko Orokorra - Maiz egiten diren galderak (FAQ), laguntza teknikoko eskaerak, lineako eztabaida taldeak, Microchip diseinuko bazkideen programako kideen zerrenda
• Mikrotxiparen negozioa - Produktu hautatzeko eta eskatzeko gidak, Microchip-en azken prentsa oharrak, mintegi eta ekitaldien zerrenda, Microchip salmenta bulegoen, banatzaileen eta fabrikako ordezkarien zerrendak

Produktu aldaketak jakinarazteko zerbitzua

Microchip-en produktuen aldaketaren jakinarazpen-zerbitzuak bezeroei Microchip produktuen berri ematen laguntzen die. Harpidedunek posta elektroniko bidezko jakinarazpena jasoko dute produktu-familia edo interesgarria den garapen-tresnarekin lotutako aldaketak, eguneraketak, berrikuspenak edo erratak dauden bakoitzean.

Izena emateko, joan hona www.microchip.com/pcn eta jarraitu izena emateko jarraibideei.

Bezeroarentzako Arreta

Microchip produktuen erabiltzaileek hainbat kanalen bidez jaso dezakete laguntza:

• Banatzailea edo Ordezkaria
• Tokiko Salmenta Bulegoa
• Txertaturiko Soluzioen Ingeniaria (ESE)
• Laguntza Teknikoa

Bezeroek beren banatzaile, ordezkari edo ESErekin harremanetan jarri behar dute laguntza eskatzeko. Tokiko salmenta bulegoak ere eskuragarri daude bezeroei laguntzeko. Salmenta bulegoen eta kokapenen zerrenda dokumentu honetan sartzen da.

Laguntza teknikoa eskuragarri dago webgunea: www.microchip.com/support

Mikrotxip gailuen kodea babesteko eginbidea

Kontuan izan Microchip produktuen kodea babesteko funtzioaren xehetasun hauek:

• Mikrotxiparen produktuek beren Mikrotxiparen datu-orrian jasotako zehaztapenak betetzen dituzte.
• Microchip-ek uste du bere produktuen familia segurua dela aurreikusitako moduan erabiltzen denean, funtzionamendu-zehaztapenen barruan eta baldintza normaletan.
• Mikrotxipak bere jabetza intelektualaren eskubideak baloratzen ditu eta modu oldarkorrean babesten ditu. Guztiz debekatuta dago Microchip produktuaren kodea babesteko eginbideak hausten saiatzea eta Digital Millennium Copyright Acta urratu dezake.
• Ez Microchip-ek ez beste edozein erdieroale fabrikatzaileek ezin dute bermatu bere kodearen segurtasuna. Kodeen babesak ez du esan nahi produktua "haustezina" denik bermatzen dugunik. Kodeen babesa etengabe garatzen ari da. Microchip-ek gure produktuen kodea babesteko funtzioak etengabe hobetzeko konpromisoa hartzen du

Lege Oharra

Argitalpen hau eta hemen dagoen informazioa Microchip produktuekin soilik erabil daitezke, diseinatzeko, probatzeko,
eta integratu Microchip produktuak zure aplikazioarekin. Informazio hau beste edozein modutan erabiltzeak hauek urratzen ditu
terminoak. Gailuko aplikazioei buruzko informazioa zure erosotasunerako baino ez da ematen eta ordezkoa izan daiteke
eguneratzeen bidez. Zure erantzukizuna da zure aplikazioa zure zehaztapenekin betetzen dela ziurtatzea. Jarri harremanetan zure
tokiko Microchip salmenta bulegoa laguntza gehigarrirako edo, laguntza gehigarria eskuratu hemen www.microchip.com/en us/support/design-help/client-support-services.

INFORMAZIO HAU MIKROCHIPAK EMATEN DIO “BELEAN”. MICROCHIP-ek EZ DU INOLAKO ADIERAZPEN EDO BERMErik EGITEN, EZ ADIERAZPENA, EZ INPLIZITA, IDATZI EZ AHOZ, LEGEZKO EDO BESTELAK, INFORMAZIOAREKIN LOTUTA, URRATZE-, MERKATARITZA-, MERKATARITZA-, ERABILGARRITASUNAREN, URRATZEAREN, MERKATARITZAREN, ARDURAGARRITASUNAREN BERME INPLIZITURIK EZ DUEN BERME. BERE EGOERA, KALITATE EDO ERRENDIMENDUAREKIN LOTUTAKO BERMEAK.

MICROCHIP EZ DA INOLA EZ DAGO INFORMAZIOAREKIN EDO ERABILERAREKIN LOTUTAKO ZEHARK, BEREZI, ZIGOR, BEHARREZKO, EDO ONDORIOZKO GALERA, KALTE, KOSTO EDO GASTUEN Erantzule izango AUKERA EDO KALTEAK AURRE DIRA. LEGEAK ONARTZEN DUEN MEURRI OSOENEAN, MICROCHIPek INFORMAZIOAREKIN EDO ERABILERARI DAGOKIONEZ DAGOKIONEZKO ERREKLAMAZIO GUZTIEN ERANTZUKIZUN GUZTIRA EZ DA GAINDIKO TASAREN ZENBATEKOA, HORRELA BADA, INFORMAZIOA ZUZENEAN ORDAINDU ZUEN MICROCHIPARI.

Microchip gailuak bizi-euskarri eta/edo segurtasun-aplikazioetan erabiltzea eroslearen arriskuan dago erabat, eta erosleak onartzen du Microchip-a babestu, indemnizatu eta kalterik gabe uztea erabilera horren ondoriozko edozein kalte, erreklamazio, auzi edo gastuetatik. Ez da lizentziarik ematen, inplizituki edo bestela, Microchip-en jabetza intelektualeko eskubideen arabera, kontrakoa adierazten ez bada.

Kalitatea Kudeatzeko Sistema

Microchip-en Kalitatea Kudeatzeko Sistemei buruzko informazioa lortzeko, bisitatu www.microchip.com/quality.

Mundu osoko salmenta eta zerbitzua

AMERIKAK	ASIA/BAZEKOA	ASIA/BAZEKOA	EUROPA
Bulego Korporatiboa2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ 85224-6199Tel.: 480-792-7200Faxa: 480-792-7277 Laguntza teknikoa: www.microchip.com/support Web Helbidea: www.microchip.com Atlanta Duluth, GA Telefonoa: 678-957-9614 Faxa: 678-957-1455Austin, TX Tel: 512-257-3370Boston Westborough, MA Telefonoa: 774-760-0087 Faxa: 774-760-0088ChicagoItasca, IL Tel.: 630-285-0071Faxa: 630-285-0075DallasAddison, TX Tel: 972-818-7423Faxa: 972-818-2924DetroitNovi, MI Tel.: 248-848-4000Houston, TX Tel: 281-894-5983Indianapolis Noblesville, IN Tel.: 317-773-8323Faxa: 317-773-5453Tel.: 317-536-2380Los Angeles Mission Viejo, CA Tel.: 949-462-9523Faxa: 949-462-9608Tel.: 951-273-7800Raleigh, NC Tel: 919-844-7510New York, NY Tel: 631-435-6000San Jose, CA Tel.: 408-735-9110Tel.: 408-436-4270Kanada - Toronto Telefonoa: 905-695-1980Faxa: 905-695-2078	Australia - Sydney Tel.: 61-2-9868-6733Txina - Pekin Tel.: 86-10-8569-7000Txina - Chengdu Tel.: 86-28-8665-5511Txina - Chongqing Tel.: 86-23-8980-9588Txina - Dongguan Tel.: 86-769-8702-9880Txina - Guangzhou Tel.: 86-20-8755-8029Txina - Hangzhou Tel.: 86-571-8792-8115Txina - Hong Kong SAR Tel.: 852-2943-5100Txina - Nanjing Tel.: 86-25-8473-2460Txina - Qingdao Tel.: 86-532-8502-7355Txina – Shanghai Tel.: 86-21-3326-8000Txina - Shenyang Tel.: 86-24-2334-2829Txina - Shenzhen Tel.: 86-755-8864-2200Txina - Suzhou Tel.: 86-186-6233-1526Txina - Wuhan Tel.: 86-27-5980-5300Txina - Xian Tel.: 86-29-8833-7252Txina - Xiamen Tel.: 86-592-2388138Txina – Zhuhai Tel.: 86-756-3210040	India - Bangalore Tel.: 91-80-3090-4444India - New Delhi Tel.: 91-11-4160-8631India - Pune Tel.: 91-20-4121-0141Japonia - Osaka Tel.: 81-6-6152-7160Japonia - Tokio Tel.: 81-3-6880- 3770Korea - Daegu Tel.: 82-53-744-4301Korea - Seul Tel.: 82-2-554-7200Malaysia - Kuala Lumpur Tel.: 60-3-7651-7906Malaysia - Penang Tel.: 60-4-227-8870Filipinak - Manila Tel.: 63-2-634-9065SingapurTel.: 65-6334-8870Taiwan – Hsin Chu Tel.: 886-3-577-8366Taiwan – Kaohsiung Tel.: 886-7-213-7830Taiwan – Taipei Tel.: 886-2-2508-8600Thailandia - Bangkok Tel.: 66-2-694-1351Vietnam - Ho Chi Minh Tel.: 84-28-5448-2100	Austria – Wels Tel: 43-7242-2244-39Fax: 43-7242-2244-393Danimarka – Kopenhage Tel: 45-4485-5910Fax: 45-4485-2829Finlandia – Espoo Tel.: 358-9-4520-820Frantzia – Paris Tel: 33-1-69-53-63-20Fax: 33-1-69-30-90-79Alemania – Garching Tel.: 49-8931-9700Alemania - Haan Tel.: 49-2129-3766400Alemania - Heilbronn Tel.: 49-7131-72400Alemania - Karlsruhe Tel.: 49-721-625370Alemania – Munich Tel: 49-89-627-144-0Fax: 49-89-627-144-44Alemania – Rosenheim Tel.: 49-8031-354-560Israel - Ra'anana Tel.: 972-9-744-7705Italia – Milan Tel: 39-0331-742611Fax: 39-0331-466781Italia - Padova Tel.: 39-049-7625286Herbehereak – Drunen Tel: 31-416-690399Fax: 31-416-690340Norvegia – Trondheim Tel.: 47-72884388Polonia – Varsovia Tel.: 48-22-3325737Errumania – Bukarest Tel: 40-21-407-87-50Espainia – Madril Tel: 34-91-708-08-90Fax: 34-91-708-08-91Suedia - Göteborg Tel: 46-31-704-60-40Suedia - Stockholm Tel.: 46-8-5090-4654Erresuma Batua - Wokingham Tel: 44-118-921-5800Fax: 44-118-921-5820

Dokumentuak / Baliabideak

MICROCHIP Costas Loop Management [pdfErabiltzailearen gida Costas Loop Management, Loop Management, Management

Erreferentziak

• Erabiltzailearen eskuliburua