TSB41BA3F-EP：IEEE 1394b三端口電纜收發(fā)器/仲裁器的深度解析

在電子設(shè)備的設(shè)計領(lǐng)域，高速數(shù)據(jù)傳輸和穩(wěn)定的通信接口至關(guān)重要。TSB41BA3F-EP作為一款I(lǐng)EEE 1394b三端口電纜收發(fā)器/仲裁器，在眾多應(yīng)用場景中展現(xiàn)出卓越的性能。今天，我們就來深入探討這款器件的特點、應(yīng)用及設(shè)計要點。

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特性亮點

TSB41BA3F-EP具備眾多令人矚目的特性，使其在同類產(chǎn)品中脫穎而出。在BETA模式下，它能夠檢測擾碼器同步丟失，實現(xiàn)快速上電重新連接、失步后快速重新訓(xùn)練、快速音調(diào)去抖以及快速連接（跳過音調(diào)去抖和速度協(xié)商）。這一系列功能大大提高了設(shè)備的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性，減少了數(shù)據(jù)傳輸中的延遲和錯誤。

該器件完全支持1394 - 1995、IEEE 1394a - 2000和IEEE 1394b - 2002標準，涵蓋了s100、s100b、s200、s200b、s400和s400b等多種信號速率。它提供三個完全向后兼容的雙語言1394b端口，在400 Mbps速率下運行，同時兼容1394a - 2000標準的100/200/400 Mbps速率。這種廣泛的兼容性使得它能夠與各種不同的設(shè)備進行無縫連接，為系統(tǒng)設(shè)計提供了極大的靈活性。

此外，TSB41BA3F-EP還具備連接去抖、仲裁短復(fù)位、多速級聯(lián)、仲裁加速、旁路級聯(lián)、端口禁用/暫停/恢復(fù)等功能，并且支持與Firewire?、DTVLink、SB1394、DishWire和i.LINK?等IEEE 1394標準的實現(xiàn)進行互操作。電纜/收發(fā)器的硬件速度和端口模式可以通過終端狀態(tài)進行選擇，支持連接到CAT5電纜收發(fā)器和s200塑料光纖收發(fā)器。

應(yīng)用領(lǐng)域

TSB41BA3F-EP的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括航空電子和國防、工廠自動化與控制以及醫(yī)療等領(lǐng)域。在航空電子和國防領(lǐng)域，對設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性要求極高，TSB41BA3F-EP的高性能和兼容性能夠滿足這些苛刻的要求。在工廠自動化與控制中，它可以實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和精確的控制信號傳遞，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在醫(yī)療領(lǐng)域，它可以用于醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和通信，確保醫(yī)療信息的準確和及時傳遞。

工作原理

1394b接口

當(dāng)BMODE終端置高時，TSB41BA3F-EP與LLC（如德州儀器的TSB82AF15 - EP）協(xié)同工作。LCLK_PMC終端為PHY提供時鐘信號，該信號由LLC從PCLK信號派生而來，并與PCLK信號鎖相。所有從LLC到PHY的傳輸都與LCLK_PMC同步。PCLK終端提供98.304 MHz的接口系統(tǒng)時鐘，所有控制、數(shù)據(jù)和PHY中斷信號都與PCLK的上升沿同步。

CTL0和CTL1終端構(gòu)成雙向控制總線，控制TSB41BA3F-EP與LLC之間的信息和數(shù)據(jù)流動。D0 - D7終端構(gòu)成雙向數(shù)據(jù)總線，傳輸狀態(tài)信息、控制信息或數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)。LREQ終端由LLC控制，用于向PHY發(fā)送串行服務(wù)請求，以請求訪問串行總線進行數(shù)據(jù)包傳輸、讀寫PHY寄存器或控制仲裁加速。LPS和S5_LKON終端用于管理PHY和LLC的電源使用，PINT終端用于PHY向LLC串行傳輸狀態(tài)、中斷和其他信息。

1394a - 2000接口

當(dāng)BMODE終端置低時，TSB41BA3F-EP與LLC（如德州儀器的TSB12LV21B、TSB12LV26等）協(xié)同工作。PCLK終端提供49.152 MHz的接口系統(tǒng)時鐘，所有控制和數(shù)據(jù)信號都與PCLK的上升沿同步并采樣。CTL0和CTL1終端構(gòu)成雙向控制總線，D0 - D7終端構(gòu)成雙向數(shù)據(jù)總線。LREQ終端由LLC控制，用于向PHY發(fā)送串行服務(wù)請求。LPS和S5_LKON終端用于管理PHY和LLC的電源使用。

設(shè)計要點

電源設(shè)計

TSB41BA3F-EP可以由單3.3 V電源供電，也可以由雙電源供電，即3.3 V的I/O電源和核心電壓電源。為了保護鎖相環(huán)（PLL）免受噪聲干擾，PLLVDD - CORE終端必須與DVDD - CORE終端分開去耦。在電源設(shè)計中，需要注意使用合適的去耦電容，以確保電源的穩(wěn)定性和低噪聲。

時鐘設(shè)計

該器件需要一個外部49.152 MHz的晶體來生成參考時鐘，外部時鐘驅(qū)動內(nèi)部PLL，生成所需的參考信號。這個參考信號提供控制出站編碼信息傳輸?shù)臅r鐘信號。在時鐘設(shè)計中，需要選擇合適的晶體和負載電容，以確保時鐘的準確性和穩(wěn)定性。

端口配置

TSB41BA3F-EP的端口配置非常靈活，可以通過S5_LKON、S4、S3、S2_PC0、S1_PC1和S0_PC2等終端進行端口速度和模式的選擇。在設(shè)計時，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求進行合理的配置，以確保端口的性能和兼容性。

寄存器配置

TSB41BA3F-EP有16個可訪問的內(nèi)部寄存器，包括基寄存器和頁寄存器。這些寄存器可以用于配置設(shè)備的各種功能和參數(shù)，如電源類、仲裁加速、多速級聯(lián)等。在設(shè)計時，需要仔細閱讀數(shù)據(jù)手冊，了解每個寄存器的功能和使用方法，以確保設(shè)備的正常運行。

總結(jié)

TSB41BA3F-EP作為一款高性能的IEEE 1394b三端口電纜收發(fā)器/仲裁器，具有廣泛的應(yīng)用前景和卓越的性能。在設(shè)計過程中，我們需要充分了解其特性、工作原理和設(shè)計要點，合理進行電源設(shè)計、時鐘設(shè)計、端口配置和寄存器配置，以確保設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。希望本文對廣大電子工程師在使用TSB41BA3F-EP進行設(shè)計時有所幫助。大家在實際應(yīng)用中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。