MAX9257MAX9258评估板I²C模式工作

摘要：为了获得成功的硬件设计，在选择串行器/解串器(SerDes)元件之前最好针对具体的应用进行评估。本应用笔记提供的设计指南有助于快速配置MAX9257/MAX9258评估板的I²C模式，逐步显示图形用户界面(GUI)的变化。按照这些说明，能够迅速完成I²C模式的配置。

以下内容深入介绍MAX9257/MAX9258评估板的所有功能和特性测试。作为一个特殊例子，选择了I²C模式。在配置这一模式之前，按照常规方式对评估板加电，启动软件。本应用笔记假定用户已经掌握并熟悉MAX9257/MAX9258评估板的使用。注意，MAX9257/MAX9258评估板资料需要申请才能获得。

1. 确定所有跳线都处于默认位置，如表1所示。
   
   表1. MAX9257/MAX9258评估板跳线设置 JU1 Shunted AcTIve-low PD pin is pulled up to VCC by a 1kΩ resistor JU2 Open LVDS line-probing connector JU3 Open LVDS line-probing connector JU4 Shunted AcTIve-low ERROR pin is pulled up to VCCOUT by a 1kΩ resistor JU5 Shunted LOCK pin is pulled up to VCCOUT by a 1kΩ resistor JU6 Shunted MAX9258 VCC is connected to an on-board LDO +3.3V output JU7 Shunted MAX9258 VCCOUT is connected to an on-board LDO +3.3V output JU8 Shunted MAX9258 VCCPLL is connected to an on-board LDO +3.3V output JU9 Shunted MAX9258 VCCSPLL is connected to an on-board LDO +3.3V output JU10 Shunted MAX9258 VCCLVDS is connected to an on-board LDO +3.3V output JU11 Shunt across pins 2-3 MAX9258 is powered by an on-board LDO (U4), whose input is +5V JU14 Shunt across pins 2-3 LVDS cable line 1 is connected to ground JU15 Shunted MAX9258 RX pin is connected to the on-board emulaTIng ECU Rx line JU16 Shunted MAX9258 TX pin is connected to the on-board emulaTIng ECU Tx line JU17 Shunt across pins 2-3 MAX9257 SCL/TX pin is pulled up to VCCIO JU18 Shunt across pins 2-3 MAX9257 SDA/RX pin is pulled up to VCCIO JU19 Shunted MAX9257 VCC is connected to an on-board LDO +3.3V output JU20 Shunted MAX9257 VCCIO is connected to an on-board LDO +3.3V output JU21 Shunted MAX9257 VCCFPLL is connected to an on-board LDO +3.3V output JU22 Shunted MAX9257 VCCSPLL is connected to an on-board LDO +3.3V output JU23 Shunted MAX9257 VCCLVDS is connected to an on-board LDO +3.3V output JU24 Shunt across pins 2-3 J6 connector has one side connected to ground JU25 Shunt across pins 2-3 MAX9257 REM pin is connected to ground JU26 Shunt across pins 1-2 MAX9257 SCL/TX pin is connected to the on-board emulating camera Rx line JU27 Shunt across pins 1-2 MAX9257 SDA/RX pin is connected to the on-board emulating camera Tx line JU29 Shunt across pins 2-3 LVDS cable line 1 is connected to ground JU30 Open LVDS line-probing connector JU31 Open LVDS line-probing connector
   
2. 在评估板两层的5V和GND焊盘之间连接5V电源(图1)。在完成所有连接并确定所有跳线位置正确之前，请不要打开电源。
   
   
   图1. 实验测试的设置配置
   
   
3. 在J2和J7之间连接JAE电缆。
4. 将示波器的CH1连接至J1-37。
5. 将示波器的CH2连接至J1-35。
6. 将示波器的CH3连接至J5-12。
7. 在PC和J3之间连接USB电缆(注意：不是J8)。
8. 在Start菜单中，打开其图标，启动MAX9257_58评估软件。
9. d出“if ECU remotely wakes up the MAX9257”菜单时，点击Yes按钮。出现图2所示软件主窗口。
   
   
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   图2. 点击Yes按钮时出现的软件主窗口，表示由ECU远程唤醒MAX9257。一旦ECU唤醒了MAX9257，TxIN、RxOUT和CCEN均为高电平。
   
   
10. 确定在软件主窗口的状态条显示"EV kit connected"消息，表明评估板连接正确。
11. 在ECU Control页面上点击ECU Wakes Up MAX9257按钮(图3)。
    
    
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    图3. 点击ECU Wakes Up MAX9257按钮
    
    
12. 点击Deserializer MAX9258标签，跳至Deserializer MAX9258页面(图4)。
    
    
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    图4. 跳至Deserializer MAX9258页面
    
    
13. 点击Read MAX9258 & 9257按钮，读取MAX9258和MAX9257寄存器。
14. 选择ETOCNT下拉菜单，点击Reg03右侧的Write按钮，将MAX9258寄存器03 ETOCNT和MAX9257寄存器03 ETOCNT设置为0100。
15. 通过选择CTO下拉菜单，点击Reg07右侧的Write按钮，将MAX9258寄存器07 CTO和MAX9257寄存器08 CTO设置为111。
16. 点击Serializer MAX9257标签，跳至Serializer MAX9257页面。
17. 选择SEREN下拉菜单，点击Reg04右侧的Write按钮，使能MAX9257 SEREN位。注意，链路上有数据通信时，SEREN窗口应一直处于激活状态。
18. 点击Camera Control标签，跳至Camera Control页面。
19. 点击Slow Blink D4按钮；确定LED D4闪烁大约5秒钟。
20. 点击Enable PCLK_IN/HSYNC_IN/VSYNC_IN按钮；确定LOCK指示LED D1打开。如果打开，表明系统被锁定。
21. 使用多踪示波器检查电路板波形。设置相应的触发器，可以观察到链路的发送/接收过程以及传输的数据。

验证了电路板的一般性功能后，可以按照以下步骤使评估板进入I²C模式。I²C是要求的模式，允许用户保持对所有控制寄存器及其内容的控制。

如果照相机有I²C接口，MAX9258和MAX9257都应该配置为I²C接口工作模式。由于板上仿真照相机工作在默认的UART接口，照相机应首先从UART接口切换到I²C接口。按照以下步骤来使用评估板的I²C接口。

• 启动程序或点击ECU Control页面的Reset the EVKIT按钮。
• 如果MAX9257 REM置为高电平(JU25 1-2引脚安装了短路器)，点击ECU Control页面的ECU Wakes Up MAX9257按钮。如果MAX9257 REM置为低电平(JU25 2-3引脚安装了短路器)，跳过这一步。
• 跳至Deserializer MAX9258页面。点击Read MAX9258 & 9257按钮，刷新GUI当前寄存器值，将显示最近的寄存器值(或启动时的默认值)。
• 选中W/R Both 9258&9257标签下面的4个复选框，可以同时设置SerDes寄存器，使用户能够避免SerDes参数设置出现矛盾。
• 将MAX9258和MAX9257的tCTO设置为64位(CTO = 100)。
• 跳至Camera Control页面；点击Exit UART Mode -> Enter I²C Mode按钮。
• 按照信息提示 *** 作 — 将短路器从JU26/JU27的引脚1-2改到引脚2-3，点击OK按钮。
• 现在，照相机和SerDes已经采用了I²C接口工作。可以通过测试D4二极管的通/断和快/慢闪烁来验证照相机是否正常工作。这一功能的控制按钮位于窗体左侧。可以跳至任一页面，使用SerDes的这一功能(即，重新写入各个可访问寄存器)。
• 仿真照相机I²C接口时，工作速率高达4.25MHz，MAX9258和MAX9257也是如此。在改变ECU I²C主机时钟之前，应正确配置MAX9258和MAX9257的BITRATE寄存器位。
• 如果数据在链路上传输，应确定SEREN置为Enabled。

验证MAX9257/MAX9258评估板性能所需的测试仪表和部件

• Hewlett-Packard E3620A：双路0至25V，0到1A电源。
• Tektronix TDS 3014：4通道DSO，100MHz BW，1.25Gsps采样速率以及标准10x探针。
• 基于Windows® XP的PC或笔记本电脑，支持USB接口。
• 2m JAE电缆(实现MAX9257串行器和MAX9258解串器之间的有效连接)

MAX9257/MAX9258评估板的I²C通信模式这一测试程序阐述评估板在I²C模式时进行通信的步骤。要使该模式正常工作或设置正确，系统必须首先以UART接口模式启动。设置MAX9257/MAX9258时要求软件设置INTMODE = I²C (确定选中屏幕右侧的选项框，以更新/写入MAX9257和MAX9258)。写器件，触发一次TxIN引脚，采集写入器件的命令序列(即，建立I²C模式设置)。图5所示电路板配置为在有限CTO模式下发送(TxIN, CH2)和接收(RxIN, CH3)数据，配置电路板为I²C模式时要求使用这种模式。注意，所有步骤都是在UART模式下进行的(JU26和JU27的引脚1-2安装短路器)。


图5. 采用数字示波器(DSO)监视RxIN和TxIN，显示MAX9258收到链路上传输的数据。

设置好跳线后，照相机控制标签必须关闭UART模式，进入I²C模式：点击Exit UART Mode -> Enter I²C Mode。为了正常工作在I²C模式，JU26和JU27的引脚2-3必需短接 — 按照软件d出窗口的说明进行 *** 作(图6)。


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图6. I²C正常工作时的屏幕说明，工作在I²C模式时，确定JU26和JU27的引脚2-3安装了短路器。

现在，系统已经使能Camera Control页面的下半部分。如图7所示，页面上半部分显示为灰色，表明工作在I²C模式下，没有使能UART模式。


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图7. Camera Control页面的上半部分显示为灰色，表明使能了I²C模式。

如果点击左侧按钮，D4通/断并快/慢闪烁，用来仿真照相机控制，由此可以看出对照相机侧I²C工作模式的控制。D4位于FPGA的右上部，靠近解串器板的微控制器。

为了使链路正常工作，必须设置SerDes和像素时钟链路。为了测试，假设SerDes像素时钟速率为10MHz，位分辨率为12位(图8和图9)。


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图8. 设置所有参数后的Serializer MAX9257页面


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图9. 正确设置后的Camera Control屏幕

注意，SerDes屏幕显示类似，考虑到本应用笔记的目的，只给出了照相模式下的串行器设置屏幕。按照相同的SerDes屏幕设置，可以使系统正常工作在照相模式下。

这将得到表2所示设置结果。

表2. SerDes设置结果 Page Designator Signal Setting Camera Control PCLK_IN 10MHz SerDes Control PRATE 00 (5MHz to 10MHz) SRATE 01 (100Mbps to 200Mbps) PWIDTH 001 (12 bits)
使能Camera Control页面的PCLK之前，确定写入了这些参数。

单击Camera Control页面的Enable PCLK_IN/HSYNC_IN/VSYNC_IN按钮，如图10屏幕所示。该屏幕显示了Camera Control页面上使能或禁止PCLK时的典型传输序列。只是用于验证，显示数据在I²C模式下传输时的信号状态。


图10. 这一传输序列说明了使能PCLK之后，I²C模式下的数据状况。

正确设置解串器后，结果应该如图11屏幕所示，显示了详细的PRATE、SRATE和PWIDTH。如果触发TxIN引脚，将这一信息写入解串器，将得到图12所示的示波器显示结果，它只显示了发送信息，没有接收信息。


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图11. 正确设置了MAX9258解串器


图12. 示波器显示的MAX9258解串器正确设置后的传输结果

同样，正确设置串行器应得到图13所示的屏幕，显示了详细的PRATE、SRATE和PWIDTH。注意，为保证正常通信，应该使能串行器的SEREN位。由于I²C模式提供了非常灵活的接口通信，即使在设置后期也可以使能SEREN位。


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图13. 上图表明正确设置了MAX9257串行器。Deserializer MAX9258屏幕应该和该屏幕显示相似，这样，系统才能在照相或I²C模式下正常工作。

结论通过本文介绍，用户基本可以根据需要 *** 作显示窗口/位/寄存器。如果MAX9257/MAX9258没有响应，可能需要复位系统。请注意，需要返回到ECU Control页面，点击Reset the EVKIT按钮，关断电源，然后再打开，再次从远端唤醒MAX9257。如果要求工作在I²C模式下，再次启动上述过程。同时还要注意，由于电路板复位为UART模式，需要设置JU26和JU27的两个短路器。处理有限CTO模式后，需要通过UART模式才能将MAX9257/MAX9258置为I²C模式(即，将串行器和解串器CTO寄存器中的CTO时序设置为64位)。