应用笔记 4735

DS1873 SFP+控制器快速设计指南

By: Hrishikesh Shinde

摘要 : DS1873增强型小外形可插拔(SFP+)控制芯片具有数字激光二极管驱动器(LDD)接口,提供多种可编程选项,以配置报警、预警、查找表(LUT)及其它功能。这些功能的配置需要操作大量寄存器,这篇应用笔记介绍了寄存器表的操作方法,便于设计人员配置器件。

概述

DS1873用于控制、监测小外形(SFF)、小外形可插拔(SFP)和增强型小外形可插拔(SFP+)模块的所有功能,包括SFF-8472的全部功能。六通道ADC检测VCC、温度和四路外部监控输入(MON1–MON4),能够满足所有监测要求。两路数/模转换器(DAC)输出配合温度查找表(LUT),提供额外的监测和控制功能。为了监测如此多的功能,DS1873需要控制大量的寄存器,本文介绍了控制这些寄存器的一个变通方法。

DS1873存储器

DS1873有九个独立的存储器表,内部划分成八个字节行。

低地址字节存储器的地址从00h至7Fh,包括报警和预警门限、标志位、屏蔽位、几个控制寄存器、密码输入区域(PWE)以及表格选择字节。

表01h包含用户EEPROM (PW1级访问权限)和报警、预警使能字节。

表02h为多功能区域,包含配置寄存器、比例调节和失调值、密码、中断寄存器以及其它各种控制字节。

表04h包含温度索引LUT,用于控制调制输出电压。LUT可以按照2°C间隔,在-40°C至+102°C范围内编程。

表05h默认为空,可以配置为MASK位使能(表02h、寄存器89h)的表01h、寄存器F8h–FFh的报警、预警使能字节。这种情况下,表01h为空。

表06h包含温度索引LUT,支持自动功率控制(APC)设置点随温度变化,以补偿跟踪误差(TE)。APC LUT具有36个索引值,按照4°C间隔,在-40°C至+100°C范围内确定APC设置。

表07h包含温度索引LUT,用于控制DAC1。该LUT具有72个索引值,按照4°C间隔,在-40°C至+100°C范围内确定DAC设置。

表08h包含温度索引LUT,用于控制DAC2。该LUT具有36个索引值,按照4°C间隔,在-40°C至+100°C范围内确定DAC设置。

辅助存储器(器件A0h)包含256字节EEPROM,通过地址00h–FFh访问。辅助存储器通过A0h器件地址选择。

关于每个字节的功能以及读/写权限的详细信息,请参考下列表格。

EEPROM映射

许多非易失存储器位于EEPROM映射区域(请参考下述寄存器参考部分),受控于表02h、寄存器80h的SEEB位。

DS1873为关键存储器地址提供映射EEPROM存储器的位置,可进行多次写操作。默认情况下,映射EEPROM位SEEB并不置位,这些存储器的操作与常规EEPROM相同。当SEEB置位时,这些存储器的功能类似于SRAM单元,允许无限次写操作,不用担心EEPROM的写次数问题。利用SEEB位还可以不受EEPROM写时间tWR的限制。SEEB使能情况下的任何变化并不影响EEPROM,掉电后不会保持这些更改。上电后的数值为SEEB禁用时最后一次写入的数值。SEEB功能可以用来限制校准期间EEPROM的写操作次数,或者在正常工作时周期性改变监测门限。这有助于减少EEPROM的写次数。下面的存储器映射表给出了映射EEPROM的位置。

DS1873存储器映射

DS1873存储器映射
清晰图片
(PDF, 200kB)

寄存器参考

以下表格给出了低地址字节存储器和表01h、表02h的简要参考。请参考数据资料中相应的寄存器,查找每一位的详细说明。表04h至表08h为LUT,不需要单独说明,请参考数据资料了解这些表格的详细信息。

注:RSVD是“reserved”的缩写。

低地址字节存储器
Register Name Address (h) bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
TEMP ALARM HI
TEMP WARN HI
00, 04 S 26 25 24 23 22 21 20
01, 05 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8
TEMP ALARM LO
TEMP WARN LO
02, 06 S 26 25 24 23 22 21 20
03, 07 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8
VCC ALARM HI
VCC WARN HI
MON1–4 ALARM HI
MON1–4 WARN HI
08, 0C, 10, 14, 18, 1C, 20, 24, 28, 2C 215 214 213 212 211 210 29 28
09, 0D, 11, 15, 19, 1D, 21, 25, 29, 2D 27 26 25 24 23 22 21 20
VCC ALARM LO
VCC WARN LO
MON1–4 ALARM LO
MON1–4 WARN LO
0A, 0E, 12, 16, 1A, 1E, 22, 26, 2A, 2E 215 214 213 212 211 210 29 28
0B, 0F, 13, 17, 1B, 1F, 23, 27, 2B, 2F 27 26 25 24 23 22 21 20
PW2 EE 30–5F EE EE EE EE EE EE EE EE
TEMP VALUE 60 S 26 25 24 23 22 21 20
61 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8
VCC VALUE
MON1–4 VALUE
62, 64, 66, 68, 6A 215 214 213 212 211 210 29 28
63, 65, 67, 69, 6B 27 26 25 24 23 22 21 20
RESERVED 6C, 6D 0 0 0 0 0 0 0 0
STATUS 6E TXDS TXDC IN1S RSELS RSELC TXF RXL RDYB
UPDATE 6F TEMP RDY VCC RDY MON1 RDY MON2 RDY MON3 RDY MON4 RDY RSVD RSSIR
ALARM3 70 TEMP HI TEMP LO VCC HI VCC LO MON1 HI MON1 LO MON2 HI MON2 LO
ALARM2 71 MON3 HI MON3 LO MON4 HI MON4 LO RSVD RSVD RSVD TXFINT
ALARM1 72 RSVD RSVD RSVD RSVD HBAL RSVD TXP HI TXP LO
ALARM0 73 LOS HI LOS LO RSVD RSVD BIAS MAX RSVD RSVD RSVD
WARN3 74 TEMP HI TEMP LO VCC HI VCC LO MON1 HI MON1 LO MON2 HI MON2 LO
WARN2 75 MON3 HI MON3 LO MON4 HI MON4 LO RSVD RSVD RSVD RSVD
RESERVED 76–7A RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD
PASSWORD ENTRY 7B 231 230 229 228 227 226 225 224
7C 223 222 221 220 219 218 217 216
7D 215 214 213 212 211 210 29 28
7E 27 26 25 24 23 22 21 20
TABLE SELECT 7F 27 26 25 24 23 22 21 20

表01h
Register Name Address (h) bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
EEPROM 80-BF EE EE EE EE EE EE EE EE
EEPROM C0-F7 EE EE EE EE EE EE EE EE
ALARM EN3 F8 TEMP HI TEMP LO VCC HI VCC LO MON1 HI MON1 LO MON2 HI MON2 LO
ALARM EN2 F9 MON3 HI MON3 LO MON4 HI MON4 LO RSVD RSVD RSVD RSVD
ALARM EN1 FA RSVD RSVD RSVD RSVD HBAL RSVD TXP HI TXP LO
ALARM EN0 FB LOS HI LOS LO RSVD RSVD BIAS MAX RSVD RSVD RSVD
WARN EN3 FC TEMP HI TEMP LO VCC HI VCC LO MON1 HI MON1 LO MON2 HI MON2 LO
WARN EN2 FD MON3 HI MON3 LO MON4 HI MON4 LO RSVD RSVD RSVD RSVD
RESERVED FE-FF RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD

表02h
Register Name Address (h) bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
MODE 80 SEEB RSVD DAC1 EN DAC2 EN AEN MOD EN APC EN BIAS EN
T INDEX 81 27 26 25 24 23 22 21 20
MOD DAC VALUE 82 0 0 0 0 0 0 0 28
83 27 26 25 24 23 22 21 20
DAC1 VALUE 84 0 0 0 0 0 0 0 28
85 27 26 25 24 23 22 21 20
DAC2 VALUE 86 0 0 0 0 0 0 0 28
87 27 26 25 24 23 22 21 20
UPDATE RATE 88 SEE SEE SEE SEE APC_SR3 APC_SR2 APC_SR1 APC_SR0
CNFGA 89 LOSC RSVD INV LOS ASEL MASK INVRSOUT RSVD RSVD
CNFGB 8A IN1C INVOUT1 RSVD RSVD RSVD ALATCH QTLATCH WLATCH
CNFGC 8B XOVREN RSVD TXDM34 TXDFG TXDFLT TXDIO RSSI_FC RSSI_FF
DEVICE ADDR 8C 27 26 25 24 23 22 21 20
RIGHT SHIFT2 8D RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD MON3C2 MON3C1 MON3C0
RIGHT SHIFT1 8E RSVD MON12 MON11 MON10 RSVD MON22 MON21 MON20
RIGHT SHIFT0 8F RSVD MON3F2 MON3F1 MON3F0 RSVD MON42 MON41 MON40
XOVER COARSE 90 215 214 213 212 211 210 29 28
91 27 26 25 24 23 22 21 0
VCC SCALE
MON1–2 SCALE
MON3 F SCALE
MON4 SCALE
MON3 C SCALE
92, 94, 96, 98, 9A, 9C 215 214 213 212 211 210 29 28
93, 95, 97, 99, 9B, 9D 27 26 25 24 23 22 21 20
RESERVED 9E–9F RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD
XOVER FINE A0 215 214 213 212 211 210 29 28
A1 27 26 25 24 23 22 21 0
VCC OFFSET
MON1–2 OFFSET
MON3 F OFFSET
MON4 OFFSET
MON3 C OFFSET
A2, A4, A6, A8, AA, AC S S 215 214 213 212 211 210
A3, A5, A7, A9, AB, AD 29 28 27 26 25 24 23 22
INTERNAL TEMP OFFSET AE S 28 27 26 25 24 23 22
AF 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-7
PW1 B0 231 230 229 228 227 226 225 224
B1 223 222 221 220 219 218 217 216
B2 215 214 213 212 211 210 29 28
B3 27 26 25 24 23 22 21 20
PW2 B4 231 230 229 228 227 226 225 224
B5 223 222 221 220 219 218 217 216
B6 215 214 213 212 211 210 29 28
B7 27 26 25 24 23 22 21 20
LOS RANGING B8 RSVD HLOS2 HLOS1 HLOS0 RSVD LLOS2 LLOS1 LLOS0
COMP RANGING B9 RSVD HBIAS2 HBIAS1 HBIAS0 RSVD APC2 APC1 APC0
IBIASMAX BA 29 28 27 26 25 24 23 22
ISTEP BB 28 27 26 25 24 23 22 21
HTXP BC 27 26 25 24 23 22 21 20
LTXP BD 27 26 25 24 23 22 21 20
HLOS BE 27 26 25 24 23 22 21 20
LLOS BF 27 26 25 24 23 22 21 20
PW_ENA C0 RWTBL78 RWTBL1C RWTBL2 RWTBL1A RWTBL1B WLOWER WAUXA WAUXB
PW_ENB C1 RWTBL46 RTBL1C RTBL2 RTBL1A RTBL1B WPW1 WAUXAU WAUXBU
RESERVED C2–C5 RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD
POLARITY C6 RSVD RSVD RSVD RSVD MODP BIASP DAC1P DAC2P
TBLSELPON C7 27 26 25 24 23 22 21 20
MAN BIAS C8 0 0 0 0 0 0 0 28
C9 27 26 25 24 23 22 21 20
MAN_CNTL CA RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD MAN_CLK
BIAS DAC CB RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD 29 28
CC 27 26 25 24 23 22 21 20
RESERVED CD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD
DEVICE ID CE 0 1 1 1 0 0 1 1
DEVICE VER CF
DEVICE VERSION
APC DAC D0 27 26 25 24 23 22 21 20
HBIAS DAC D1 27 26 25 24 23 22 21 20
RESERVED D2–D7 RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD
EMPTY D8–FF
EMPTY

表04h:寄存器80h–C7h:MODULATION LUT
表04h:寄存器F8h–FFh:MOD OFFSET LUT

表06h:寄存器80h–A3h:APC LUT
表06h:寄存器F8h–FFh:HBIAS LUT

表07h:寄存器80h–C7h:DAC1 LUT
表07h:寄存器F8h–FFh:DAC1 OFFSET LUT

表08h:寄存器80h–A3h:DAC2 LUT
表08h:寄存器F8h–FFh:DAC2 OFFSET LUT