DS3184DK：DS3/E3/STS - 1 四通道 ATM/分組物理層演示套件深度解析

在通信設(shè)備設(shè)計與測試的領(lǐng)域中，一款功能強大且易于使用的演示套件能為工程師們帶來極大的便利。DS3184DK 就是這樣一款專門為 DS3184 設(shè)計的演示套件，下面我們就來詳細了解一下它。

文件下載：DS3184DK.pdf

一、套件概述

DS3184DK 是一款易于使用的演示套件，旨在展示 DS3184 的發(fā)射和接收能力。其表面貼裝的 DS3184 以及精心布局的模擬信號走線，確保了最大的信號完整性。板載與 Dallas 8051 兼容的微控制器和配套軟件，讓用戶可以通過個人計算機輕松實現(xiàn)對配置和狀態(tài)寄存器的“點按式”訪問。此外，板上的通用 LED 可方便地配置為指示所有四個端口的各種報警狀態(tài)。

二、套件內(nèi)容

• DS3184DK 電路板：核心部件，集成了各種電子元件，實現(xiàn)對 DS3184 的功能演示。
• CD - ROM：包含相關(guān)軟件和文件。
• ChipView 軟件：用于與 DS3184 進行交互，實現(xiàn)寄存器的讀寫操作。
• DS3184 定義文件：為軟件操作提供必要的定義信息。
• DS3184DK 數(shù)據(jù)手冊和 DS3184 數(shù)據(jù)手冊：詳細介紹了套件和芯片的技術(shù)參數(shù)和使用方法。

三、套件特性

1. 信號完整性：焊接的 DS3184 以及精心設(shè)計的模擬信號路徑布局，確保了最佳的信號完整性。
2. 豐富的接口：四個線路接口單元（LIU）均配備 BNC 連接器、變壓器和端接無源元件；還設(shè)有設(shè)備側(cè)連接器，可用于外部數(shù)據(jù)源/接收器或系統(tǒng)側(cè)環(huán)回。
3. 時鐘支持：板載 DS3、E3 和 STS - 1 晶體振蕩器，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時鐘信號。
4. 便捷的控制：DS3184 配置為 CPU 總線操作，可實現(xiàn)對設(shè)備的完全控制；板載 Dallas 微控制器和配套軟件，提供“點按式”訪問 DS3184 寄存器集的功能。
5. 報警指示：通用 LED 可配置為指示各種報警條件，方便工程師監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)。
6. 電源支持：香蕉插孔支持使用實驗室電源，并且設(shè)有單獨的 DS3184 (V{DD})，便于進行 (I{DD}) 測量。
7. 清晰的標識：易于閱讀的絲印標簽，明確標識了所有連接器、跳線和 LED 相關(guān)的信號。

四、元件清單

DS3184DK 電路板上集成了眾多電子元件，包括不同規(guī)格的電容、電阻、LED、連接器、變壓器、振蕩器和集成電路等。以下是部分關(guān)鍵元件的介紹：

電容

• 10μF 陶瓷電容：如 Panasonic 的 ECJ - 3YB1A106M，共 15 個，用于電源濾波等。
• 0.1μF 陶瓷電容：AVX 的 0603YC104MAT，數(shù)量達 82 個，是常見的去耦電容。

  電阻

• 0Ω 電阻：AVX 的 CJ10 - 000F，共 41 個，可用于跳線或電流檢測等。
• 10kΩ 電阻：Panasonic 的 ERJ - 3GEYJ103V，有 37 個，常用于偏置電路等。

  其他元件

• LED：Panasonic 的 LN1351C（綠色）和 LN1251C（紅色），用于狀態(tài)指示。
• 連接器：包括 BNC 連接器、140 針連接器、香蕉插孔等，用于信號傳輸和電源連接。
• 集成電路：如 Dallas Semiconductor 的 DS3184、DS3154、DS232AS 等，實現(xiàn)各種功能。

五、電路板布局

整體布局

DS3184 位于電路板中心附近，模擬電路位于右側(cè)，包含變壓器和 BNC 連接器。DS3184 上下分別有兩個 FPGA，與接頭一起提供對開銷信號的訪問。微處理器位于電路板左上方，時鐘分配在左中心，系統(tǒng)接口在左下方。通用 LED 位于電路板頂部，由可配置輸出驅(qū)動。電路板左上角設(shè)有用于接地、5V 電源和單獨 DS3184 (V_{DD}) 的香蕉插孔。此外，還設(shè)有用于微處理器串行接口和 JTAG 鏈的連接器。

時鐘跳線

• JMP16：選擇 CLKA 和 DS3184 系統(tǒng)時鐘的時鐘源（外部 BNC 或板載振蕩器）。
• JMP17、JMP18 和 JMP23：選擇外部 LIU（DS3154）時鐘的源，可以是板載振蕩器或 DS3184 的 CLAD 輸出。
• JMP24、JMP25 和 JMP26：選擇要連接到 DS3154 的 LIU 時鐘輸入的特定 CLAD 輸出。

六、連接與配置

線路側(cè)連接

DS3184DK 實現(xiàn)了 DS3184 數(shù)據(jù)手冊中推薦的發(fā)射（Tx）和接收（Rx）線路接口網(wǎng)絡，每個 LIU 都有對應的 BNC 連接器，分別標記為 TX 和 RX。

系統(tǒng)連接器

電路板左下方的兩個 140 針連接器提供對 DS3184 系統(tǒng)接口引腳的訪問，J2 支持接收信號，J3 支持發(fā)射信號。為了保持與接口板的低阻抗連接，兩個連接器上都分布有接地引腳。所有由 DK 驅(qū)動的接口引腳在驅(qū)動器處進行串聯(lián)端接，以保持信號完整性。當沒有連接接口板時，接收引腳會通過高速緩沖器自動回環(huán)到發(fā)射引腳；當連接接口板時，緩沖器會處于三態(tài)。

微控制器

DS87C520 微控制器在片上非易失性存儲器中預裝了固件，該固件將來自 RS - 232 串口的內(nèi)存訪問請求轉(zhuǎn)換為對 DS3184 的寄存器訪問。微控制器啟動時，會點亮綠色 LED DS1，以指示控制器工作正常。

電源供應

正常運行時，需在紅色 J1 和黑色 J5（GND）香蕉插孔之間連接一個額定電流至少為 1A 的 5.0V 電源。香蕉插孔 J4 可用于 DS3184 (I{DD}) 測量，通過移除跳線 19、20、21 和 22 來斷開 DS3184 (V{DD}) 與電路板 (V_{DD}) 的連接。二極管 D1 提供電源連接反接保護，LED DS21 指示 5V 電源是否正確連接。5V 電源經(jīng)過穩(wěn)壓后為電路板上的各種電路提供合適的電壓。

連接到計算機

使用標準 DB - 9 串口電纜將 DS3184DK 上的串口與主機計算機上的可用串口連接。主機計算機必須是基于 Windows 的 PC，并且要確保使用的是標準直連電纜，而不是零調(diào)制解調(diào)器電纜，因為零調(diào)制解調(diào)器電纜會影響正常運行。

七、軟件安裝與運行

安裝

ChipView 是一款支持多個 Dallas 半導體演示套件的通用程序。要安裝 ChipView 軟件，可以運行 DS3184DK 包裝盒中光盤上的 SETUP.EXE 文件，也可以從網(wǎng)站（www.maxim - ic.com/DS3184DK）下載的壓縮文件中運行。

運行

安裝完成后，在 DS3184DK 電路板通電并連接到 PC 的情況下運行 ChipView 程序。如果使用了默認安裝選項，可以通過點擊 Windows 工具欄上的“開始”按鈕，選擇“程序”→“ChipView”→“ChipView”來運行。在打開的屏幕中，點擊“Register View”按鈕（“Demo”和“Terminal”按鈕不適用于 DS3184DK）。在“Port Selection”對話框中選擇正確的串口，然后點擊“OK”。接著會出現(xiàn)“Definition File Assignment”窗口，因為 ChipView 與 DS3184DK 通信，所以只有一個子窗口處于活動狀態(tài)。在活動子窗口中，從列表中選擇 DS3184.DEF 定義文件，或者瀏覽其他目錄找到該文件，然后按下“Continue”按鈕。

軟件功能

• 位操作：在寄存器映射中選擇寄存器，然后在位映射中點擊位來切換其值。
• 寄存器寫入：選擇寄存器，點擊“Write”按鈕并輸入要寫入的值。
• 所有寄存器寫入：點擊“Write All”按鈕并輸入要寫入的值。
• 寄存器讀取：在寄存器映射中選擇寄存器，點擊“Read”按鈕。
• 所有寄存器讀取：點擊“Read All”按鈕。

八、基本配置示例

下面以支持端口 1 的 DS3 配置為例，介紹 DS3184DK 的基本配置方法：

1. 電源連接：在 J1 和 J5 之間連接 5V 電源，確保跳線 19 至 22 已安裝。驗證 LED DS1 和 DS21 是否亮起。
2. 線路連接：將 75Ω 同軸電纜連接到連接器 J6（Rx）和 J7（Tx）。確保 J3 和 J4 跳線設(shè)置為 84 位置。
3. 計算機連接：將計算機的串口連接到 J21。
4. 軟件操作：運行 ChipView 應用程序，加載套件提供的 ds3184.def 定義文件。
5. 寄存器配置：按照數(shù)據(jù)手冊中的說明，對 DS3184 的相關(guān)寄存器進行配置，如設(shè)置系統(tǒng)接口、內(nèi)部 CLAD、幀器和 LIU 等。

九、PCB 布局建議

在設(shè)計支持 DS3184 的 PC 板時，應遵循標準的高速布局準則：

• 電源供應：為 DS3184 提供低阻抗的電源路徑，采用適當?shù)娜ヱ罘桨?。去耦電容應直接連接到電源平面，盡量減少走線長度。每個電源引腳使用一個 0.1μF 的表面貼裝陶瓷電容，以提供足夠的去耦。在電源連接附近使用較高電容值的鉭電容，以提供低頻去耦。
• 信號連接：所有與 DS3184 的高速連接應設(shè)計為具有受控阻抗和適當?shù)亩私?，以防止反射。變壓器初級或系統(tǒng)側(cè)的差分連接應采用短走線，并保持差分對的緊密耦合。變壓器次級或網(wǎng)絡側(cè)的連接應采用 75Ω 受控阻抗走線。

十、信息獲取與技術(shù)支持

• DS3184 信息：可訪問網(wǎng)站（www.maxim - ic.com/DS3184）獲取最新的 DS3184 數(shù)據(jù)手冊、應用筆記和下載資源。
• DS3184DK 信息：網(wǎng)站（www.maxim - ic.com/DS3184DK）提供最新的 DS3184DK 數(shù)據(jù)手冊、ChipView 軟件更新和下載。
• 技術(shù)支持：如有技術(shù)問題，可通過電子郵件（telecom.support@dalsemi.com）獲取額外的技術(shù)支持。

DS3184DK 演示套件為工程師提供了一個便捷、高效的平臺，用于測試和驗證 DS3184 的功能。通過合理的布局、正確的連接和配置，以及使用配套的軟件，工程師可以更好地了解和使用 DS3184 芯片，為通信設(shè)備的設(shè)計和開發(fā)提供有力支持。大家在使用過程中有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。