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| d u a l , 1 6 - b i t , 1 2 3 0 m s p s , t x d a c + d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 , u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 w w w . a n a l o g . c o m f a x : 7 8 1 . 4 6 1 . 3 1 1 3 ? 2 0 1 1 ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . f e a t u r e s f l e x i b l e l v d s i n t e r f a c e a l l o w s b y t e o r n i b b l e l o a d s i n g l e - c a r r i e r w - c d m a a c l r = 8 0 d b c a t 1 2 2 . 8 8 m h z i f a n a l o g o u t p u t : a d j u s t a b l e 8 . 7 m a t o 3 1 . 7 m a , r l = 2 5 t o 5 0 i n t e g r a t e d 2 / 4 i n t e r p o l a t o r / c o m p l e x m o d u l a t o r a l l o w s c a r r i e r p l a c e m e n t a n y w h e r e i n t h e d a c b a n d w i d t h g a i n , d c o f f s e t , a n d p h a s e a d j u s t m e n t f o r s i d e b a n d s u p p r e s s i o n m u l t i p l e c h i p s y n c h r o n i z a t i o n i n t e r f a c e s h i g h p e r f o r m a n c e , l o w n o i s e p l l c l o c k m u l t i p l i e r d i g i t a l i n v e r s e s i n c f i l t e r l o w p o w e r : 1 . 2 w a t 1 . 0 g s p s , 8 0 0 m w a t 5 0 0 m s p s , f u l l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s 4 8 - l e a d , e x p o s e d p a d d l e l f c s p a p p l i c a t i o n s w i r e l e s s i n f r a s t r u c t u r e w - c d m a , c d m a 2 0 0 0 , t d - s c d m a , w i m a x , g s m , l t e d i g i t a l h i g h o r l o w i f s y n t h e s i s t r a n s m i t d i v e r s i t y w i d e b a n d c o m m u n i c a t i o n s : l m d s / m m d s , p o i n t - t o - p o i n t g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d 9 1 4 6 i s a d u a l , 1 6 - b i t , h i g h d y n a m i c r a n g e d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r ( d a c ) t h a t p r o v i d e s a s a m p l e r a t e o f 1 0 0 0 m s p s w i t h n o m i n a l s u p p l i e s a n d 1 2 3 0 m s p s w i t h i n c r e a s e d s u p p l i e s , p e r m i t t i n g m u l t i c a r r i e r g e n e r a t i o n u p t o t h e n y q u i s t f r e q u e n c y . t h e a d 9 1 4 6 t x d a c + ? i n c l u d e s f e a t u r e s o p t i m i z e d f o r d i r e c t c o n v e r s i o n t r a n s m i t a p p l i c a t i o n s , i n c l u d i n g c o m p l e x d i g i t a l m o d - u l a t i o n , a n d g a i n a n d o f f s e t c o m p e n s a t i o n . t h e d a c o u t p u t s a r e o p t i m i z e d t o i n t e r f a c e s e a m l e s s l y w i t h a n a l o g q u a d r a t u r e m o d u l a t o r s , s u c h a s t h e a d l 5 3 7 x f - m o d s e r i e s f r o m a n a l o g d e v i c e s , i n c . a 3 - w i r e s e r i a l p o r t i n t e r f a c e p r o v i d e s f o r p r o g r a m - m i n g / r e a d b a c k o f m a n y i n t e r n a l p a r a m e t e r s . f u l l - s c a l e o u t p u t c u r r e n t c a n b e p r o g r a m m e d o v e r a r a n g e o f 8 . 7 m a t o 3 1 . 7 m a . t h e a d 9 1 4 6 c o m e s i n a 4 8 - l e a d l f c s p . p r o d u c t h i g h l i g h t s 1 . u l t r a l o w n o i s e a n d i n t e r m o d u l a t i o n d i s t o r t i o n ( i m d ) e n a b l e h i g h q u a l i t y s y n t h e s i s o f w i d e b a n d s i g n a l s f r o m b a s e b a n d t o h i g h i n t e r m e d i a t e f r e q u e n c i e s ( i f ) . 2 . p r o p r i e t a r y d a c o u t p u t s w i t c h i n g t e c h n i q u e e n h a n c e s d y n a m i c p e r f o r m a n c e . 3 . c u r r e n t o u t p u t s a r e e a s i l y c o n f i g u r e d f o r v a r i o u s s i n g l e - e n d e d o r d i f f e r e n t i a l c i r c u i t t o p o l o g i e s . 4 . c o m p a c t l v d s d i g i t a l i n t e r f a c e o f f e r s r e d u c e d w i d t h d a t a b u s . c o m p a n i o n p r o d u c t s i q m o d u l a t o r s : a d l 5 3 7 0 , a d l 5 3 7 x f a m i l y i q m o d u l a t o r s w i t h p l l a n d v c o : a d r f 6 7 0 1 , a d r f 6 7 0 x f a m i l y c l o c k d r i v e r s : a d 9 5 1 6 , a d 9 5 1 x f a m i l y v o l t a g e r e g u l a t o r d e s i g n t o o l : a d i s i m p o w e r a d d i t i o n a l c o m p a n i o n p r o d u c t s o n t h e a d 9 1 4 6 p r o d u c t p a g e t y p i c a l s i g n a l c h a i n n o t e s 1 . a q m = a n a l o g q u a d r a t u r e m o d u l a t o r . c o m p l e x b a s e b a n d d c c o m p l e x i f f i f r f l o ? f i f d i g i t a l b a s e b a n d p r o c e s s o r p a i d a c q d a c 2 / 4 s i n c ? 1 2 / 4 s i n c ? 1 a n t i a l i a s i n g f i l t e r a q m l o o f f s e t a n d g a i n a d j o f f s e t a n d g a i n a d j 0 9 6 9 1 - 0 0 1 f i g u r e 1 .
a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 o f 5 6 t a b l e o f c o n t e n t s f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a p p l i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 p r o d u c t h i g h l i g h t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 c o m p a n i o n p r o d u c t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 t y p i c a l s i g n a l c h a i n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 r e v i s i o n h i s t o r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 d c s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 d i g i t a l s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 d i g i t a l i n p u t d a t a t i m i n g s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 a c s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 t h e r m a l r e s i s t a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 e s d c a u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 t e r m i n o l o g y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 t h e o r y o f o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 s e r i a l p o r t o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 d a t a f o r m a t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 s e r i a l p o r t p i n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 s e r i a l p o r t o p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 d e v i c e c o n f i g u r a t i o n r e g i s t e r m a p a n d d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . 1 8 l v d s i n p u t d a t a p o r t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 b y t e i n t e r f a c e m o d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 n i b b l e i n t e r f a c e m o d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 f i f o o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 i n t e r f a c e t i m i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 d i g i t a l d a t a p a t h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 p r e m o d u l a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 d a t a p a t h c o n f i g u r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 d e t e r m i n i n g i n t e r p o l a t i o n f i l t e r m o d e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 c o a r s e m o d u l a t i o n m i x i n g s e q u e n c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 q u a d r a t u r e p h a s e c o r r e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 d c o f f s e t c o r r e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 i n v e r s e s i n c f i l t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 d a c i n p u t c l o c k c o n f i g u r a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 d r i v i n g t h e d a c c l k a n d r e f c l k i n p u t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 d i r e c t c l o c k i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 c l o c k m u l t i p l i c a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 p l l s e t t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 c o n f i g u r i n g t h e v c o t u n i n g b a n d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 a n a l o g o u t p u t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 t r a n s m i t d a c o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 a u x i l i a r y d a c o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0 i n t e r f a c i n g t o m o d u l a t o r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 b a s e b a n d f i l t e r i m p l e m e n t a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 d r i v i n g t h e a d l 5 3 7 5 - 1 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 r e d u c i n g l o l e a k a g e a n d u n w a n t e d s i d e b a n d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 d e v i c e p o w e r m a n a g e m e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 p o w e r d i s s i p a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 t x e n a b l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 t e m p e r a t u r e s e n s o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 m u l t i c h i p s y n c h r o n i z a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 s y n c h r o n i z a t i o n w i t h c l o c k m u l t i p l i c a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 s y n c h r o n i z a t i o n w i t h d i r e c t c l o c k i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 d a t a r a t e m o d e s y n c h r o n i z a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 f i f o r a t e m o d e s y n c h r o n i z a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 a d d i t i o n a l s y n c h r o n i z a t i o n f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8 i n t e r r u p t r e q u e s t o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9 i n t e r r u p t s e r v i c e r o u t i n e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9 i n t e r f a c e t i m i n g v a l i d a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 s e d o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 s e d e x a m p l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 e x a m p l e s t a r t - u p r o u t i n e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 d e v i c e c o n f i g u r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 d e r i v e d p l l s e t t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 s t a r t - u p s e q u e n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 3 o f 5 6 r e v i s i o n h i s t o r y 1 / 1 2 ? r e v . 0 t o r e v . a c h a n g e t o g e n e r a l d e s c r i p t i o n s e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 c h a n g e t o d c i d e l a y [ 1 : 0 ] , t a b l e 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 c h a n g e s t o i n t e r f a c e t i m i n g s e c t i o n , f i g u r e 3 7 , a n d f i g u r e 3 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 c h a n g e s t o s e d o p e r a t i o n s e c t i o n a n d t a b l e 2 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 4 / 1 1 ? r e v i s i o n 0 : i n i t i a l v e r s i o n a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 4 o f 5 6 f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m m u l t i c h i p s y n c h r o n i z a t i o n d 7 p / d 7 n d 0 p / d 0 n d a t a r e c e i v e r f i f o h b 2 f d a t a / 2 p r e m o d h b 1 _ c l k m o d e h b 2 _ c l k i n t p f a c t o r p h a s e c o r r e c t i o n i n t e r n a l c l o c k t i m i n g a n d c o n t r o l l o g i c 1 6 1 6 1 0 1 6 1 6 i o f f s e t q o f f s e t i n v s i n c a u x 1 . 2 g d a c 1 1 6 - b i t i o u t 1 p i o u t 1 n a u x 1 . 2 g d a c 2 1 6 - b i t i o u t 2 p i o u t 2 n r e f a n d b i a s f s a d j d a c c l k p d a c c l k n r e f c l k p r e f c l k n r e f i o 1 0 g a i n 1 1 0 g a i n 2 d a c _ c l k s e r i a l i n p u t / o u t p u t p o r t p r o g r a m m i n g r e g i s t e r s p o w e r - o n r e s e t s d i o s c l k c s r e s e t i r q 01 c l o c k m u l t i p l i e r ( 2 t o 1 6 ) c l k r c v r c l k r c v r p l l c o n t r o l s y n c d a c c l k _ s e l d a c _ c l k p l l _ l o c k d c i f r a m e i n v s i n c _ c l k 0 9 6 9 1 - 0 0 2 h b 1 f i g u r e 2 . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 5 o f 5 6 s p e c i f i c a t i o n s d c s p e c i f i c a t i o n s t m i n t o t m a x , a v d d 3 3 = 3 . 3 v , d v d d 1 8 = 1 . 8 v , c v d d 1 8 = 1 . 8 v , i f s = 2 0 m a , m a x i m u m s a m p l e r a t e , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 1 . p a r a m e t e r m i n t y p m a x u n i t r e s o l u t i o n 1 6 b i t s a c c u r a c y d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y ( d n l ) 2 . 1 l s b i n t e g r a l n o n l i n e a r i t y ( i n l ) 3 . 7 l s b m a i n d a c o u t p u t s o f f s e t e r r o r 0 . 0 0 1 0 + 0 . 0 0 1 % f s r g a i n e r r o r ( w i t h i n t e r n a l r e f e r e n c e ) 3 . 6 2 + 3 . 6 % f s r f u l l - s c a l e o u t p u t c u r r e n t 1 8 . 6 6 1 9 . 6 3 1 . 6 6 m a p o w e r s u p p l y r e j e c t i o n r a t i o , a v d d 3 3 0 . 3 + 0 . 3 % f s r / v o u t p u t c o m p l i a n c e r a n g e 1 . 0 + 1 . 0 v o u t p u t r e s i s t a n c e 1 0 m g a i n d a c m o n o t o n i c i t y g u a r a n t e e d s e t t l i n g t i m e t o w i t h i n 0 . 5 l s b 2 0 n s m a i n d a c t e m p e r a t u r e d r i f t o f f s e t 0 . 0 4 p p m / c g a i n 1 0 0 p p m / c r e f e r e n c e v o l t a g e 3 0 p p m / c r e f e r e n c e i n t e r n a l r e f e r e n c e v o l t a g e 1 . 2 v o u t p u t r e s i s t a n c e 5 k a n a l o g s u p p l y v o l t a g e s a v d d 3 3 3 . 1 3 3 . 3 3 . 4 7 v c v d d 1 8 1 . 7 1 1 . 8 1 . 8 9 v d i g i t a l s u p p l y v o l t a g e s d v d d 1 8 1 . 7 1 1 . 8 1 . 8 9 v p o w e r c o n s u m p t i o n 2 m o d e , f d a c = 5 0 0 m s p s , i f = 1 0 m h z p l l o f f 7 8 0 m w p l l o n 8 6 4 m w a v d d 3 3 5 6 m a c v d d 1 8 5 8 m a d v d d 1 8 3 4 3 m a p o w e r - d o w n m o d e ( r e g i s t e r 0 x 0 1 = 0 x f c ) 8 . 5 1 9 m w p o w e r - u p t i m e 2 6 0 m s o p e r a t i n g r a n g e 4 0 + 2 5 + 8 5 c 1 b a s e d o n a 1 0 k e x t e r n a l r e s i s t o r b e t w e e n f s a d j a n d a v s s . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 6 o f 5 6 d i g i t a l s p e c i f i c a t i o n s t m i n t o t m a x , a v d d 3 3 = 3 . 3 v , d v d d 1 8 = 1 . 8 v , c v d d 1 8 = 1 . 8 v , i f s = 2 0 m a , m a x i m u m s a m p l e r a t e , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 2 . p a r a m e t e r t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s m i n t y p m a x u n i t c m o s i n p u t l o g i c l e v e l i n p u t v i n l o g i c h i g h 1 . 2 v i n p u t v i n l o g i c l o w 0 . 6 v c m o s o u t p u t l o g i c l e v e l o u t p u t v o u t l o g i c h i g h 1 . 4 v o u t p u t v o u t l o g i c l o w 0 . 4 v l v d s r e c e i v e r i n p u t s 1 a p p l i e s t o d a t a , d c i , a n d f r a m e i n p u t s i n p u t v o l t a g e r a n g e , v i a o r v i b 8 2 5 1 5 7 5 m v i n p u t d i f f e r e n t i a l t h r e s h o l d , v i d t h 1 0 0 + 1 0 0 m v i n p u t d i f f e r e n t i a l h y s t e r e s i s , v i d t h h t o v i d t h l 2 0 m v r e c e i v e r d i f f e r e n t i a l i n p u t i m p e d a n c e , r i n 8 0 1 2 0 l v d s i n p u t r a t e s e e t a b l e 5 d a c c l o c k i n p u t ( d a c c l k p , d a c c l k n ) d i f f e r e n t i a l p e a k - t o - p e a k v o l t a g e 1 0 0 5 0 0 2 0 0 0 m v c o m m o n - m o d e v o l t a g e s e l f - b i a s e d i n p u t , a c - c o u p l e d 1 . 2 5 v m a x i m u m c l o c k r a t e 1 2 0 0 m h z r e f c l k i n p u t ( r e f c l k p , r e f c l k n ) d i f f e r e n t i a l p e a k - t o - p e a k v o l t a g e 1 0 0 5 0 0 2 0 0 0 m v c o m m o n - m o d e v o l t a g e 1 . 2 5 v r e f c l k f r e q u e n c y p l l m o d e 1 g h z f v c o 2 . 1 g h z 1 5 . 6 2 5 5 2 5 m h z s y n c m o d e s e e t h e m u l t i c h i p s y n c h r o n i z a t i o n s e c t i o n f o r c o n d i t i o n s 0 5 2 5 m h z s e r i a l p o r t i n t e r f a c e m a x i m u m c l o c k r a t e ( s c l k ) 4 0 m h z m i n i m u m p u l s e w i d t h h i g h ( t p w h ) 1 2 . 5 n s m i n i m u m p u l s e w i d t h l o w ( t p w l ) 1 2 . 5 n s s e t u p t i m e , s d i o t o s c l k ( t d s ) 2 . 0 9 n s h o l d t i m e , s d i o t o s c l k ( t d h ) 0 . 8 4 4 n s d a t a v a l i d , s d i o t o s c l k ( t d v ) 2 . 9 0 4 n s s e t u p t i m e , c s t o s c l k ( t d c s b ) 2 . 3 8 n s 1 l v d s r e c e i v e r i s c o m p l i a n t w i t h t h e i e e e 1 5 9 6 r e d u c e d r a n g e l i n k , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . d i g i t a l i n p u t d a t a t i m i n g s p e c i f i c a t i o n s t a b l e 3 . p a r a m e t e r v a l u e u n i t l a t e n c y ( d a c c l k c y c l e s ) 1 i n t e r p o l a t i o n ( w i t h o r w i t h o u t m o d u l a t i o n ) 6 4 c y c l e s 2 i n t e r p o l a t i o n ( w i t h o r w i t h o u t m o d u l a t i o n ) 1 3 5 c y c l e s 4 i n t e r p o l a t i o n ( w i t h o r w i t h o u t m o d u l a t i o n ) 2 9 2 c y c l e s i n v e r s e s i n c 2 0 c y c l e s d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 7 o f 5 6 a c s p e c i f i c a t i o n s t m i n t o t m a x , a v d d 3 3 = 3 . 3 v , d v d d 1 8 = 1 . 8 v , c v d d 1 8 = 1 . 8 v , i f s = 2 0 m a , m a x i m u m s a m p l e r a t e , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 4 . p a r a m e t e r m i n t y p m a x u n i t s p u r i o u s - f r e e d y n a m i c r a n g e ( s f d r ) f d a c = 2 0 0 m s p s , f o u t = 5 0 m h z 7 0 d b c f d a c = 4 0 0 m s p s , f o u t = 7 0 m h z 6 5 d b c f d a c = 8 0 0 m s p s , f o u t = 7 0 m h z 6 7 d b c t w o - t o n e i n t e r m o d u l a t i o n d i s t o r t i o n ( i m d ) f d a c = 6 0 0 m s p s , f o u t = 5 0 m h z 8 5 d b c f d a c = 6 0 0 m s p s , f o u t = 8 0 m h z 8 2 d b c f d a c = 8 0 0 m s p s , f o u t = 6 0 m h z 8 3 d b c f d a c = 8 0 0 m s p s , f o u t = 1 0 0 m h z 8 1 d b c n o i s e s p e c t r a l d e n s i t y ( n s d ) , s i n g l e - c a r r i e r w - c d m a f d a c = 4 0 0 m s p s , f o u t = 8 0 m h z 1 6 2 d b m / h z f d a c = 8 0 0 m s p s , f o u t = 8 0 m h z 1 6 4 d b m / h z w - c d m a a d j a c e n t c h a n n e l l e a k a g e r a t i o ( a c l r ) , f o u r - c a r r i e r f d a c = 4 9 1 . 5 2 m s p s , f o u t = 1 5 m h z 7 5 d b c f d a c = 9 8 3 . 0 4 m s p s , f o u t = 8 0 m h z 7 7 d b c f d a c = 9 8 3 . 0 4 m s p s , f o u t = 2 0 0 m h z 7 6 d b c w - c d m a a d j a c e n t c h a n n e l l e a k a g e r a t i o ( a c l r ) , s i n g l e - c a r r i e r f d a c = 9 8 3 . 0 4 m s p s , f o u t = 8 0 m h z 8 2 d b c f d a c = 9 8 3 . 0 4 m s p s , f o u t = 1 2 2 . 8 8 m h z 8 0 d b c t a b l e 5 . m a x i m u m r a t e ( m s p s ) w i t h d v d d a n d c v d d s u p p l y r e g u l a t i o n i n t e r f a c e m o d e i n t e r p o l a t i o n f a c t o r f i n t e r f a c e ( m s p s ) f h b 1 ( m s p s ) f h b 2 ( m s p s ) f d a c ( m s p s ) 1 . 8 v 5 % 1 . 9 v 5 % 1 . 8 v 5 % 1 . 9 v 5 % 1 . 8 v 5 % 1 . 9 v 5 % 1 . 8 v 5 % 1 . 9 v 5 % b y t e ( 8 b i t s ) 1 1 2 0 0 1 2 3 0 3 0 0 3 0 7 . 5 2 ( h b 1 ) 1 2 0 0 1 2 3 0 3 0 0 3 0 7 . 5 6 0 0 6 1 5 2 ( h b 2 ) 1 2 0 0 1 2 3 0 3 0 0 3 0 7 . 5 6 0 0 6 1 5 4 1 2 0 0 1 2 3 0 3 0 0 3 0 7 . 5 6 0 0 6 1 5 1 2 0 0 1 2 3 0 n i b b l e ( 4 b i t s ) 1 1 2 0 0 1 2 3 0 1 5 0 1 5 3 . 7 5 2 ( h b 1 ) 1 2 0 0 1 2 3 0 1 5 0 1 5 3 . 7 5 3 0 0 3 0 7 . 5 2 ( h b 2 ) 1 2 0 0 1 2 3 0 1 5 0 1 5 3 . 7 5 3 0 0 3 0 7 . 5 4 1 2 0 0 1 2 3 0 1 5 0 1 5 3 . 7 5 3 0 0 3 0 7 . 5 6 0 0 6 1 5 a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 8 o f 5 6 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s t a b l e 6 . p a r a m e t e r r a t i n g a v d d 3 3 t o a v s s , e p a d , c v s s 0 . 3 v t o + 3 . 6 v d v d d 1 8 , c v d d 1 8 t o a v s s , e p a d , c v s s 0 . 3 v t o + 2 . 1 v a v s s t o e p a d , c v s s 0 . 3 v t o + 0 . 3 v e p a d t o a v s s , c v s s 0 . 3 v t o + 0 . 3 v c v s s t o a v s s , e p a d 0 . 3 v t o + 0 . 3 v f s a d j , r e f i o , i o u t 1 p , i o u t 1 n , i o u t 2 p , i o u t 2 n t o a v s s 0 . 3 v t o a v d d 3 3 + 0 . 3 v d [ 7 : 0 ] p , d [ 7 : 0 ] n , f r a m e p , f r a m e n , d c i p , d c i n t o e p a d 0 . 3 v t o d v d d 1 8 + 0 . 3 v d a c c l k p , d a c c l k n , r e f c l k p , r e f c l k n t o e p a d 0 . 3 v t o c v d d 1 8 + 0 . 3 v r e s e t , i r q , c s , s c l k , s d i o t o e p a d 0 . 3 v t o d v d d 1 8 + 0 . 3 v j u n c t i o n t e m p e r a t u r e 1 2 5 c s t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e 6 5 c t o + 1 5 0 c s t r e s s e s a b o v e t h o s e l i s t e d u n d e r a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s m a y c a u s e p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . t h i s i s a s t r e s s r a t i n g o n l y ; f u n c t i o n a l o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e a t t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n s a b o v e t h o s e i n d i c a t e d i n t h e o p e r a t i o n a l s e c t i o n o f t h i s s p e c i f i c a t i o n i s n o t i m p l i e d . e x p o s u r e t o a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t d e v i c e r e l i a b i l i t y . t h e r m a l r e s i s t a n c e t h e e x p o s e d p a d ( e p a d ) o f t h e 4 8 - l e a d l f c s p m u s t b e s o l d e r e d t o t h e g r o u n d p l a n e ( a v s s ) . t h e e p a d p r o v i d e s a n e l e c t r i c a l , t h e r m a l , a n d m e c h a n i c a l c o n n e c t i o n t o t h e b o a r d . t y p i c a l j a , j b , a n d j c v a l u e s a r e s p e c i f i e d f o r a 4 - l a y e r b o a r d a n d a n 8 - l a y e r b o a r d i n s t i l l a i r . a i r f l o w i n c r e a s e s h e a t d i s s i p a t i o n , e f f e c t i v e l y r e d u c i n g j a a n d j b . t a b l e 7 . t h e r m a l r e s i s t a n c e p a c k a g e 1 p c b j a j b j c u n i t 4 8 - l e a d l f c s p 4 - l a y e r 2 3 . 2 8 . 5 8 . 7 c / w 4 8 - l e a d l f c s p 8 - l a y e r 1 6 . 4 3 . 9 7 . 1 c / w 1 e p a d s o l d e r e d t o g r o u n d p l a n e . e s d c a u t i o n d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 9 o f 5 6 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s n o t e s 1 . t h e e x p o s e d p a d ( e p a d ) m u s t b e s o l d e r e d t o t h e g r o u n d p l a n e ( a v s s ) . t h e e p a d p r o v i d e s a n e l e c t r i c a l , t h e r m a l , a n d m e c h a n i c a l c o n n e c t i o n t o t h e b o a r d . 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 d 5 p d 5 n d 4 p d 4 n d c i p d c i n f r a m e p f r a m e n d 3 p d 3 n d 2 p d 2 n 4 8 4 7 4 6 4 5 4 4 4 3 4 2 4 1 4 0 3 9 3 8 3 7 a v d d 3 3 i o u t 1 p i o u t 1 n a v d d 3 3 a v s s f s a d j r e f i o a v s s a v d d 3 3 i o u t 2 n i o u t 2 p a v d d 3 3 12 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 c v d d 1 8 c v d d 1 8 d a c c l k p d a c c l k n c v s s r e f c l k p r e f c l k n d v d d 1 8 d 7 p d 7 n d 6 p d 6 n d v d d 1 8 i r q c s s c l k s d i o t x e n a b l e d v d d 1 8 d 0 n d 0 p d 1 n d 1 p 3 5 r e s e t 3 6 3 4 3 3 3 2 3 1 3 0 2 9 2 8 2 7 2 6 2 5 a d 9 1 4 6 t o p v i e w ( n o t t o s c a l e ) p i n 1 i n d i c a t o r 0 9 6 9 1 - 0 0 3 f i g u r e 3 . p i n c o n f i g u r a t i o n t a b l e 8 . p i n f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s p i n n o . m n e m o n i c d e s c r i p t i o n 1 c v d d 1 8 1 . 8 v c l o c k s u p p l y . s u p p l i e s c l o c k r e c e i v e r s , c l o c k d i s t r i b u t i o n , a n d p l l c i r c u i t r y . 2 c v d d 1 8 1 . 8 v c l o c k s u p p l y . s u p p l i e s c l o c k r e c e i v e r s , c l o c k d i s t r i b u t i o n , a n d p l l c i r c u i t r y . 3 d a c c l k p d a c c l o c k i n p u t , p o s i t i v e . 4 d a c c l k n d a c c l o c k i n p u t , n e g a t i v e . 5 c v s s c l o c k s u p p l y c o m m o n . 6 r e f c l k p p l l r e f e r e n c e c l o c k i n p u t , p o s i t i v e . t h i s p i n h a s a s e c o n d a r y f u n c t i o n a s a s y n c h r o n i z a t i o n i n p u t . 7 r e f c l k n p l l r e f e r e n c e c l o c k i n p u t , n e g a t i v e . t h i s p i n h a s a s e c o n d a r y f u n c t i o n a s a s y n c h r o n i z a t i o n i n p u t . 8 d v d d 1 8 1 . 8 v d i g i t a l s u p p l y . s u p p l i e s p o w e r t o d i g i t a l c o r e a n d d i g i t a l d a t a p o r t s . 9 d 7 p d a t a b i t 7 ( m s b ) , p o s i t i v e . 1 0 d 7 n d a t a b i t 7 ( m s b ) , n e g a t i v e . 1 1 d 6 p d a t a b i t 6 , p o s i t i v e . 1 2 d 6 n d a t a b i t 6 , n e g a t i v e . 1 3 d 5 p d a t a b i t 5 , p o s i t i v e . 1 4 d 5 n d a t a b i t 5 , n e g a t i v e . 1 5 d 4 p d a t a b i t 4 , p o s i t i v e . 1 6 d 4 n d a t a b i t 4 , n e g a t i v e . 1 7 d c i p d a t a c l o c k i n p u t , p o s i t i v e . 1 8 d c i n d a t a c l o c k i n p u t , n e g a t i v e . 1 9 f r a m e p f r a m e i n p u t , p o s i t i v e . 2 0 f r a m e n f r a m e i n p u t , n e g a t i v e . 2 1 d 3 p d a t a b i t 3 , p o s i t i v e . 2 2 d 3 n d a t a b i t 3 , n e g a t i v e . 2 3 d 2 p d a t a b i t 2 , p o s i t i v e . 2 4 d 2 n d a t a b i t 2 , n e g a t i v e . 2 5 d 1 p d a t a b i t 1 , p o s i t i v e . 2 6 d 1 n d a t a b i t 1 , n e g a t i v e . 2 7 d 0 p d a t a b i t 0 ( l s b ) , p o s i t i v e . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 0 o f 5 6 p i n n o . m n e m o n i c d e s c r i p t i o n 2 8 d 0 n d a t a b i t 0 ( l s b ) , n e g a t i v e . 2 9 d v d d 1 8 1 . 8 v d i g i t a l s u p p l y . s u p p l i e s p o w e r t o d i g i t a l c o r e a n d d i g i t a l d a t a p o r t s . 3 0 t x e n a b l e a c t i v e h i g h t r a n s m i t p a t h e n a b l e ( c m o s ) . a l o w l e v e l o n t h i s p i n c l a m p s t h e d a c o u t p u t s t o m i d s c a l e . 3 1 s d i o s e r i a l p o r t d a t a i n p u t / o u t p u t ( c m o s ) . 3 2 s c l k s e r i a l p o r t c l o c k i n p u t ( c m o s ) . 3 3 c s s e r i a l p o r t c h i p s e l e c t , a c t i v e l o w ( c m o s ) . 3 4 i r q i n t e r r u p t r e q u e s t . o p e n - d r a i n , a c t i v e l o w o u t p u t . p u l l t h i s p i n h i g h e x t e r n a l t o t h e d e v i c e . 3 5 d v d d 1 8 1 . 8 v d i g i t a l s u p p l y . s u p p l i e s p o w e r t o d i g i t a l c o r e a n d d i g i t a l d a t a p o r t s . 3 6 r e s e t r e s e t , a c t i v e l o w ( c m o s ) . 3 7 a v d d 3 3 3 . 3 v a n a l o g s u p p l y . 3 8 i o u t 2 p q d a c p o s i t i v e c u r r e n t o u t p u t . 3 9 i o u t 2 n q d a c n e g a t i v e c u r r e n t o u t p u t . 4 0 a v d d 3 3 3 . 3 v a n a l o g s u p p l y . 4 1 a v s s a n a l o g s u p p l y c o m m o n . 4 2 r e f i o 1 . 2 v b a n d g a p v o l t a g e r e f e r e n c e o u t p u t . s h o u l d b e d e c o u p l e d t o a v s s w i t h a 0 . 1 f c a p a c i t o r . 4 3 f s a d j f u l l - s c a l e c u r r e n t o u t p u t a d j u s t . p l a c e a 1 0 k r e s i s t o r f r o m t h i s p i n t o a v s s . 4 4 a v s s a n a l o g s u p p l y c o m m o n . 4 5 a v d d 3 3 3 . 3 v a n a l o g s u p p l y . 4 6 i o u t 1 n i d a c n e g a t i v e c u r r e n t o u t p u t . 4 7 i o u t 1 p i d a c p o s i t i v e c u r r e n t o u t p u t . 4 8 a v d d 3 3 3 . 3 v a n a l o g s u p p l y . e p a d t h e e x p o s e d p a d ( e p a d ) m u s t b e s o l d e r e d t o t h e g r o u n d p l a n e ( a v s s ) . t h e e p a d p r o v i d e s a n e l e c t r i c a l , t h e r m a l , a n d m e c h a n i c a l c o n n e c t i o n t o t h e b o a r d . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 1 1 o f 5 6 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s ? 9 0 ? 8 5 ? 8 0 ? 7 5 ? 7 0 ? 6 5 ? 6 0 ? 5 5 ? 5 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 h a r m o n i c s ( d b c ) f o u t ( m h z ) 2 , 3 0 0 m s p s , s e c o n d h a r m o n i c 4 , 2 0 0 m s p s , s e c o n d h a r m o n i c 2 , 3 0 0 m s p s , t h i r d h a r m o n i c 4 , 2 0 0 m s p s , t h i r d h a r m o n i c 0 9 6 9 1 - 0 7 6 f i g u r e 4 . h a r m o n i c s v s . f o u t o v e r f d a t a a n d i n t e r p o l a t i o n , d i g i t a l s c a l e = 0 d b f s , i f s = 2 0 m a ? 9 0 ? 8 5 ? 8 0 ? 7 5 ? 7 0 ? 6 5 ? 6 0 ? 5 5 ? 5 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 s e c o n d h a r m o n i c ( d b c ) f o u t ( m h z ) 0 d b f s ? 6 d b f s ? 1 2 d b f s ? 1 8 d b f s 0 9 6 9 1 - 0 7 7 f i g u r e 5 . s e c o n d h a r m o n i c v s . f o u t o v e r d i g i t a l s c a l e , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 4 0 0 m s p s , i f s = 2 0 m a ? 9 0 ? 8 5 ? 8 0 ? 7 5 ? 7 0 ? 6 5 ? 6 0 ? 5 5 ? 5 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 t h i r d h a r m o n i c ( d b c ) f o u t ( m h z ) 0 d b f s ? 6 d b f s ? 1 2 d b f s ? 1 8 d b f s 0 9 6 9 1 - 0 7 8 f i g u r e 6 . t h i r d h a r m o n i c v s . f o u t o v e r d i g i t a l s c a l e , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 4 0 0 m s p s , i f s = 2 0 m a f o u t ( m h z ) ? 8 0 ? 7 8 ? 7 6 ? 7 4 ? 7 2 ? 7 0 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 h i g h e s t d i g i t a l s p u r ( d b c ) 0 9 6 9 1 - 0 7 9 2 , 3 0 0 m s p s 4 , 2 0 0 m s p s f i g u r e 7 . h i g h e s t d i g i t a l s p u r v s . f o u t o v e r f d a t a a n d i n t e r p o l a t i o n , d i g i t a l s c a l e = 0 d b f s , i f s = 2 0 m a 1 0 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 ? 9 0 s t a r t 1 m h z # r e s b w 1 0 k h z s t o p 6 0 0 m h z s w e e p 7 . 2 2 s ( 1 0 0 1 p t s ) v b w 1 0 k h z 0 9 6 9 1 - 0 8 9 a m p l i t u d e ( d b m ) f i g u r e 8 . s i n g l e - t o n e s p e c t r u m , 2 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 3 0 0 m s p s , f o u t = 1 0 1 m h z 1 0 0 ? 1 0 ? 2 0 a m p l i t u d e ( d b m ) ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 ? 9 0 s t a r t 1 m h z # r e s b w 1 0 k h z s t o p 8 0 0 m h z s w e e p 9 . 6 3 s ( 1 0 0 1 p t s ) v b w 1 0 k h z 0 9 6 9 1 - 0 9 0 f i g u r e 9 . s i n g l e - t o n e s p e c t r u m , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 2 0 0 m s p s , f o u t = 1 5 1 m h z a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 2 o f 5 6 ? 9 5 ? 9 0 ? 8 5 ? 8 0 ? 7 5 ? 7 0 ? 6 5 ? 6 0 ? 5 5 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 i m d ( d b c ) f o u t ( m h z ) 2 , 3 0 0 m s p s 4 , 2 0 0 m s p s 0 9 6 9 1 - 0 8 0 f i g u r e 1 0 . i m d v s . f o u t o v e r f d a t a a n d i n t e r p o l a t i o n , d i g i t a l s c a l e = 0 d b f s , i f s = 2 0 m a ? 9 5 ? 9 0 ? 8 5 ? 8 0 ? 7 5 ? 7 0 ? 6 5 ? 6 0 ? 5 5 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 i m d ( d b c ) 0 d b f s ? 6 d b f s ? 1 2 d b f s ? 1 8 d b f s 0 9 6 9 1 - 0 8 1 f o u t ( m h z ) f i g u r e 1 1 . i m d v s . f o u t o v e r d i g i t a l s c a l e , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 4 0 0 m s p s , i f s = 2 0 m a ? 9 0 ? 8 5 ? 8 0 ? 7 5 ? 7 0 ? 6 5 ? 6 0 ? 5 5 ? 5 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 i m d ( d b c ) f o u t ( m h z ) i f s = 1 0 m a i f s = 2 0 m a i f s = 3 0 m a 0 9 6 9 1 - 0 8 2 f i g u r e 1 2 . i m d v s . f o u t o v e r f u l l - s c a l e c u r r e n t , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 4 0 0 m s p s , d i g i t a l s c a l e = 0 d b f s ? 9 5 ? 9 0 ? 8 5 ? 8 0 ? 7 5 ? 7 0 ? 6 5 ? 6 0 ? 5 5 ? 5 0 ? 4 5 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 i m d ( d b c ) f o u t ( m h z ) p l l o n 0 9 6 9 1 - 0 8 3 p l l o f f f i g u r e 1 3 . i m d v s . f o u t , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 2 0 0 m s p s , d i g i t a l s c a l e = 0 d b f s , i f s = 2 0 m a , p l l o n a n d p l l o f f 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 n s d ( d b m / h z ) f o u t ( m h z ) ? 1 7 0 ? 1 6 5 ? 1 6 0 ? 1 5 5 ? 1 5 0 ? 1 4 5 ? 1 4 0 ? 1 3 5 ? 1 3 0 s i n g l e - t o n e : 2 , 2 0 0 m s p s s i n g l e - t o n e : 4 , 2 0 0 m s p s w - c d m a : 2 , 2 0 0 m s p s w - c d m a : 4 , 2 0 0 m s p s 0 9 6 9 1 - 0 8 4 f i g u r e 1 4 . n s d v s . f o u t o v e r i n t e r p o l a t i o n , s i n g l e - t o n e a n d w - c d m a s i g n a l s , f d a t a = 2 0 0 m s p s , d i g i t a l s c a l e = 0 d b f s , i f s = 2 0 m a , p l l o f f ? 1 7 0 ? 1 6 5 ? 1 6 0 ? 1 5 5 ? 1 5 0 ? 1 4 5 ? 1 4 0 ? 1 3 5 ? 1 3 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 n s d ( d b m / h z ) f o u t ( m h z ) s i n g l e - t o n e : 2 , 2 0 0 m s p s s i n g l e - t o n e : 4 , 2 0 0 m s p s w - c d m a : 2 , 2 0 0 m s p s w - c d m a : 4 , 2 0 0 m s p s 0 9 6 9 1 - 0 8 5 f i g u r e 1 5 . n s d v s . f o u t o v e r i n t e r p o l a t i o n , s i n g l e - t o n e a n d w - c d m a s i g n a l s , f d a t a = 2 0 0 m s p s , d i g i t a l s c a l e = 0 d b f s , i f s = 2 0 m a , p l l o n d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 1 3 o f 5 6 ? 8 0 ? 7 8 ? 7 6 ? 7 4 ? 7 2 ? 7 0 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 0 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 2 0 3 6 0 4 0 0 4 4 0 4 8 0 a c l r ( d b c ) 0 d b f s ? 3 d b f s ? 6 d b f s f o u t ( m h z ) 0 9 6 9 1 - 0 9 3 f i g u r e 1 6 . f o u r - c a r r i e r w - c d m a a c l r v s . f o u t o v e r d i g i t a l s c a l e , a d j a c e n t c h a n n e l , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , p l l o f f 0 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 2 0 3 6 0 4 0 0 4 4 0 4 8 0 a c l r ( d b c ) 0 d b f s ? 3 d b f s ? 6 d b f s ? 8 0 ? 7 8 ? 7 6 ? 7 4 ? 7 2 ? 7 0 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 f o u t ( m h z ) 0 9 6 9 1 - 0 9 4 f i g u r e 1 7 . f o u r - c a r r i e r w - c d m a a c l r v s . f o u t o v e r d i g i t a l s c a l e , f i r s t a l t e r n a t e c h a n n e l , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , p l l o f f 0 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 2 0 3 6 0 4 0 0 4 4 0 4 8 0 a c l r ( d b c ) 0 d b f s ? 3 d b f s ? 6 d b f s ? 8 0 ? 7 8 ? 7 6 ? 7 4 ? 7 2 ? 7 0 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 f o u t ( m h z ) 0 9 6 9 1 - 0 8 6 f i g u r e 1 8 . f o u r - c a r r i e r w - c d m a a c l r v s . f o u t o v e r d i g i t a l s c a l e , s e c o n d a l t e r n a t e c h a n n e l , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , p l l o f f 0 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 2 0 3 6 0 4 0 0 4 4 0 4 8 0 a c l r ( d b c ) 2 , p l l o f f 2 , p l l o n 4 , p l l o f f 4 , p l l o n ? 8 0 ? 7 8 ? 7 6 ? 7 4 ? 7 2 ? 7 0 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 f o u t ( m h z ) 0 9 6 9 1 - 0 9 5 f i g u r e 1 9 . f o u r - c a r r i e r w - c d m a a c l r v s . f o u t o v e r i n t e r p o l a t i o n , a d j a c e n t c h a n n e l , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , p l l o f f a n d p l l o n ? 8 0 ? 7 8 ? 7 6 ? 7 4 ? 7 2 ? 7 0 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 0 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 2 0 3 6 0 4 0 0 4 4 0 4 8 0 a c l r ( d b c ) 2 , p l l o f f 2 , p l l o n 4 , p l l o f f 4 , p l l o n f o u t ( m h z ) 0 9 6 9 1 - 0 9 6 f i g u r e 2 0 . f o u r - c a r r i e r w - c d m a a c l r v s . f o u t o v e r i n t e r p o l a t i o n , f i r s t a l t e r n a t e c h a n n e l , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , p l l o f f a n d p l l o n a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 4 o f 5 6 ? 8 0 ? 7 8 ? 7 6 ? 7 4 ? 7 2 ? 7 0 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 0 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 2 0 3 6 0 4 0 0 4 4 0 4 8 0 a c l r ( d b c ) f o u t ( m h z ) 2 , p l l o f f 2 , p l l o n 4 , p l l o f f 4 , p l l o n 0 9 6 9 1 - 0 8 7 f i g u r e 2 1 . f o u r - c a r r i e r w - c d m a a c l r v s . f o u t o v e r i n t e r p o l a t i o n , s e c o n d a l t e r n a t e c h a n n e l , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , p l l o f f a n d p l l o n a m p l i t u d e ( d b m ) c e n t e r 1 2 2 m h z # r e s b w 3 0 k h z s p a n 4 9 . 6 8 m h z s w e e p 1 . 3 7 1 s v b w 3 k h z ? 3 5 ? 2 5 ? 5 5 ? 4 5 ? 7 5 ? 6 5 ? 9 5 ? 1 0 5 ? 1 2 5 ? 1 1 5 ? 8 5 o f f s e t f r e q f i l t e r c a r r i e r p o w e r i n t e g b w d b c l o w e r a c p - i b w t o t a l c a r r i e r p o w e r ? 1 6 . 4 6 9 d b m / 1 5 . 3 6 m h z u p p e r d b m d b c d b m f i l t e r 5 m h z 1 0 m h z 1 5 m h z o n 1 ? 2 2 . 2 0 5 d b m / 3 . 8 4 m h z 3 . 8 4 m h z 3 . 8 4 m h z 3 . 8 4 m h z ? 7 6 . 3 7 ? 7 7 . 4 5 ? 7 7 . 5 9 ? 9 8 . 7 8 ? 9 9 . 8 5 ? 9 9 . 9 9 ? 7 7 . 1 1 ? 7 7 . 4 9 ? 7 7 . 5 1 ? 9 9 . 5 2 ? 9 9 . 8 9 ? 9 9 . 9 1 o n o n o n ? 2 2 . 2 d b m ? 2 2 . 4 d b m ? 2 2 . 7 d b m ? 2 2 . 7 d b m 0 9 6 9 1 - 0 9 2 f i g u r e 2 2 . f o u r - c a r r i e r w - c d m a p e r f o r m a n c e , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , d i g i t a l s c a l e = 6 d b f s , f o u t = 1 2 2 m h z ? 8 4 ? 8 2 ? 8 0 ? 7 8 ? 7 6 ? 7 4 ? 7 2 ? 7 0 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 0 4 0 8 0 1 2 0 1 6 0 2 0 0 2 4 0 2 8 0 3 2 0 3 6 0 4 0 0 4 4 0 4 8 0 a c l r ( d b c ) f o u t ( m h z ) 1 c a r r i e r 4 c a r r i e r 0 9 6 9 1 - 0 8 8 f i g u r e 2 3 . w - c d m a a c l r v s . f o u t o v e r n u m b e r o f c a r r i e r s , a d j a c e n t c h a n n e l , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , d i g i t a l s c a l e = 6 d b f s , p l l o f f c e n t e r 2 0 0 m h z # r e s b w 3 0 k h z s p a n 4 9 . 6 8 m h z s w e e p 1 . 3 7 1 s v b w 3 k h z ? 3 5 ? 2 5 ? 5 5 ? 4 5 ? 7 5 ? 6 5 a m p l i t u d e ( d b m ) ? 9 5 ? 1 0 5 ? 1 2 5 ? 1 1 5 ? 8 5 ? 2 3 . 3 d b m ? 2 2 . 9 d b m ? 2 2 . 6 d b m ? 2 2 . 8 d b m o f f s e t f r e q f i l t e r c a r r i e r p o w e r i n t e g b w d b c l o w e r a c p - i b w t o t a l c a r r i e r p o w e r ? 1 6 . 8 7 3 d b m / 1 5 . 3 6 m h z u p p e r d b m d b c d b m f i l t e r 5 m h z 1 0 m h z 1 5 m h z o n 1 ? 2 3 . 2 8 4 d b m / 3 . 8 4 m h z 3 . 8 4 m h z 3 . 8 4 m h z 3 . 8 4 m h z ? 7 6 . 5 5 ? 7 6 . 7 3 ? 7 6 . 6 4 ? 9 9 . 4 9 ? 9 9 . 6 7 ? 9 9 . 5 9 ? 7 5 . 6 6 ? 7 5 . 6 8 ? 7 5 . 8 8 ? 9 8 . 6 0 ? 9 8 . 6 2 ? 9 8 . 8 3 o n o n o n 0 9 6 9 1 - 0 9 1 f i g u r e 2 4 . f o u r - c a r r i e r w - c d m a p e r f o r m a n c e , 4 i n t e r p o l a t i o n , f d a t a = 2 4 5 . 7 6 m s p s , d i g i t a l s c a l e = 6 d b f s , f o u t = 2 0 0 m h z d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 1 5 o f 5 6 t e r m i n o l o g y i n t e g r a l n o n l i n e a r i t y ( i n l ) i n l i s t h e m a x i m u m d e v i a t i o n o f t h e a c t u a l a n a l o g o u t p u t f r o m t h e i d e a l o u t p u t , d e t e r m i n e d b y a s t r a i g h t l i n e d r a w n f r o m z e r o s c a l e t o f u l l s c a l e . d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y ( d n l ) d n l i s t h e m e a s u r e o f t h e v a r i a t i o n i n a n a l o g v a l u e , n o r m a l i z e d t o f u l l s c a l e , a s s o c i a t e d w i t h a 1 l s b c h a n g e i n d i g i t a l i n p u t c o d e . o f f s e t e r r o r o f f s e t e r r o r i s t h e d e v i a t i o n o f t h e o u t p u t c u r r e n t f r o m t h e i d e a l o f 0 m a . f o r i o u t 1 p , 0 m a o u t p u t i s e x p e c t e d w h e n a l l i n p u t s a r e s e t t o 0 . f o r i o u t 1 n , 0 m a o u t p u t i s e x p e c t e d w h e n a l l i n p u t s a r e s e t t o 1 . g a i n e r r o r g a i n e r r o r i s t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e a c t u a l a n d i d e a l o u t p u t s p a n . t h e a c t u a l s p a n i s d e t e r m i n e d b y t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e o u t p u t w h e n a l l i n p u t s a r e s e t t o 1 a n d t h e o u t p u t w h e n a l l i n p u t s a r e s e t t o 0 . o u t p u t c o m p l i a n c e r a n g e t h e o u t p u t c o m p l i a n c e r a n g e i s t h e r a n g e o f a l l o w a b l e v o l t a g e a t t h e o u t p u t o f a c u r r e n t o u t p u t d a c . o p e r a t i o n b e y o n d t h e m a x i m u m c o m p l i a n c e l i m i t s c a n c a u s e e i t h e r o u t p u t s t a g e s a t u r a t i o n o r b r e a k d o w n , r e s u l t i n g i n n o n l i n e a r p e r f o r m a n c e . t e m p e r a t u r e d r i f t t e m p e r a t u r e d r i f t i s s p e c i f i e d a s t h e m a x i m u m c h a n g e f r o m t h e a m b i e n t ( 2 5 c ) v a l u e t o t h e v a l u e a t e i t h e r t m i n o r t m a x . f o r o f f s e t a n d g a i n d r i f t , t h e d r i f t i s r e p o r t e d i n p p m o f f u l l - s c a l e r a n g e ( f s r ) p e r d e g r e e c e l s i u s . f o r r e f e r e n c e v o l t a g e d r i f t , t h e d r i f t i s r e p o r t e d i n p p m p e r d e g r e e c e l s i u s . p o w e r s u p p l y r e j e c t i o n ( p s r ) p s r i s t h e m a x i m u m c h a n g e i n t h e f u l l - s c a l e o u t p u t a s t h e s u p p l i e s a r e v a r i e d f r o m m i n i m u m t o m a x i m u m s p e c i f i e d v o l t a g e s . s e t t l i n g t i m e s e t t l i n g t i m e i s t h e t i m e r e q u i r e d f o r t h e o u t p u t t o r e a c h a n d r e m a i n w i t h i n a s p e c i f i e d e r r o r b a n d a r o u n d i t s f i n a l v a l u e , m e a s u r e d f r o m t h e s t a r t o f t h e o u t p u t t r a n s i t i o n . s p u r i o u s - f r e e d y n a m i c r a n g e ( s f d r ) s f d r i s t h e d i f f e r e n c e , i n d e c i b e l s , b e t w e e n t h e p e a k a m p l i t u d e o f t h e o u t p u t s i g n a l a n d t h e p e a k s p u r i o u s s i g n a l w i t h i n t h e d c t o n y q u i s t f r e q u e n c y o f t h e d a c . t y p i c a l l y , e n e r g y i n t h i s b a n d i s r e j e c t e d b y t h e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s . t h i s s p e c i f i c a t i o n , t h e r e - f o r e , d e f i n e s h o w w e l l t h e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s w o r k a n d t h e e f f e c t o f o t h e r p a r a s i t i c c o u p l i n g p a t h s o n t h e d a c o u t p u t . s i g n a l - t o - n o i s e r a t i o ( s n r ) s n r i s t h e r a t i o o f t h e r m s v a l u e o f t h e m e a s u r e d o u t p u t s i g n a l t o t h e r m s s u m o f a l l o t h e r s p e c t r a l c o m p o n e n t s b e l o w t h e n y q u i s t f r e q u e n c y , e x c l u d i n g t h e f i r s t s i x h a r m o n i c s a n d d c . t h e v a l u e f o r s n r i s e x p r e s s e d i n d e c i b e l s . i n t e r p o l a t i o n f i l t e r i f t h e d i g i t a l i n p u t s t o t h e d a c a r e s a m p l e d a t a m u l t i p l e r a t e o f f d a t a ( i n t e r p o l a t i o n r a t e ) , a d i g i t a l f i l t e r c a n b e c o n s t r u c t e d t h a t h a s a s h a r p t r a n s i t i o n b a n d n e a r f d a t a / 2 . i m a g e s t h a t t y p i c a l l y a p p e a r a r o u n d f d a c ( o u t p u t d a t a r a t e ) c a n b e g r e a t l y s u p p r e s s e d . a d j a c e n t c h a n n e l l e a k a g e r a t i o ( a c l r ) a c l r i s t h e r a t i o i n d e c i b e l s r e l a t i v e t o t h e c a r r i e r ( d b c ) b e t w e e n t h e m e a s u r e d p o w e r w i t h i n a c h a n n e l a n d t h a t o f i t s a d j a c e n t c h a n n e l . c o m p l e x i m a g e r e j e c t i o n i n a t r a d i t i o n a l t w o - p a r t u p c o n v e r s i o n , t w o i m a g e s a r e c r e a t e d a r o u n d t h e s e c o n d i f f r e q u e n c y . t h e s e i m a g e s h a v e t h e e f f e c t o f w a s t i n g t r a n s m i t t e r p o w e r a n d s y s t e m b a n d w i d t h . b y p l a c i n g t h e r e a l p a r t o f a s e c o n d c o m p l e x m o d u l a t o r i n s e r i e s w i t h t h e f i r s t c o m p l e x m o d u l a t o r , e i t h e r t h e u p p e r o r l o w e r f r e q u e n c y i m a g e n e a r t h e s e c o n d i f c a n b e r e j e c t e d . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 6 o f 5 6 t h e o r y o f o p e r a t i o n h i g h p e r f o r m a n c e , s m a l l s i z e , a n d l o w p o w e r c o n s u m p t i o n m a k e t h e a d 9 1 4 6 a v e r y a t t r a c t i v e d a c f o r w i r e d a n d w i r e l e s s c o m m u n i c a t i o n s s y s t e m s . t h e d u a l d i g i t a l s i g n a l p a t h a n d d u a l d a c s t r u c t u r e a l l o w a n e a s y i n t e r f a c e t o c o m m o n q u a d r a t u r e m o d u l a t o r s w h e n d e s i g n i n g s i n g l e s i d e b a n d ( s s b ) t r a n s m i t t e r s . t h e a d 9 1 4 6 o f f e r s f e a t u r e s t h a t a l l o w s i m p l i f i e d s y n c h r o n i z a - t i o n w i t h i n c o m i n g d a t a a n d b e t w e e n m u l t i p l e d e v i c e s . a u x i l i a r y d a c s a r e a l s o p r o v i d e d o n c h i p . t h e a u x i l i a r y d a c s c a n b e u s e d f o r o u t p u t d c o f f s e t c o m p e n s a t i o n ( f o r l o c o m p e n s a t i o n i n s s b t r a n s m i t t e r s ) a n d f o r g a i n m a t c h i n g ( f o r i m a g e r e j e c t i o n o p t i m i z a - t i o n i n s s b t r a n s m i t t e r s ) . s e r i a l p o r t o p e r a t i o n t h e s e r i a l p o r t i s a f l e x i b l e , s y n c h r o n o u s s e r i a l c o m m u n i c a t i o n s p o r t t h a t a l l o w s e a s y i n t e r f a c i n g t o m a n y i n d u s t r y - s t a n d a r d m i c r o c o n t r o l l e r s a n d m i c r o p r o c e s s o r s . t h e s e r i a l i / o i s c o m - p a t i b l e w i t h m o s t s y n c h r o n o u s t r a n s f e r f o r m a t s , i n c l u d i n g b o t h t h e m o t o r o l a s p i a n d i n t e l ? s s r p r o t o c o l s . t h e i n t e r f a c e a l l o w s r e a d / w r i t e a c c e s s t o a l l r e g i s t e r s t h a t c o n f i g u r e t h e a d 9 1 4 6 . s i n g l e - b y t e o r m u l t i p l e - b y t e t r a n s f e r s a r e s u p p o r t e d , a s w e l l a s m s b f i r s t o r l s b f i r s t t r a n s f e r f o r m a t s . 3 2 s c l k 3 1 s d i o 3 3 c s s p i p o r t 0 9 6 9 1 - 0 3 2 f i g u r e 2 5 . s e r i a l p o r t i n t e r f a c e p i n s a c o m m u n i c a t i o n c y c l e w i t h t h e a d 9 1 4 6 h a s t w o p h a s e s . p h a s e 1 i s t h e i n s t r u c t i o n c y c l e ( t h e w r i t i n g o f a n i n s t r u c t i o n b y t e i n t o t h e d e v i c e ) , c o i n c i d e n t w i t h t h e f i r s t e i g h t s c l k r i s i n g e d g e s . t h e i n s t r u c t i o n b y t e p r o v i d e s t h e s e r i a l p o r t c o n t r o l l e r w i t h i n f o r m a t i o n r e g a r d i n g t h e d a t a t r a n s f e r c y c l e ? p h a s e 2 o f t h e c o m m u n i c a t i o n c y c l e . t h e p h a s e 1 i n s t r u c t i o n b y t e d e f i n e s w h e t h e r t h e u p c o m i n g d a t a t r a n s f e r i s a r e a d o r w r i t e , a l o n g w i t h t h e s t a r t i n g r e g i s t e r a d d r e s s f o r t h e f i r s t b y t e o f t h e d a t a t r a n s f e r . t h e f i r s t e i g h t s c l k r i s i n g e d g e s o f e a c h c o m m u n i c a t i o n c y c l e a r e u s e d t o w r i t e t h e i n s t r u c t i o n b y t e i n t o t h e d e v i c e . a l o g i c h i g h o n t h e c s p i n f o l l o w e d b y a l o g i c l o w r e s e t s t h e s e r i a l p o r t t i m i n g t o t h e i n i t i a l s t a t e o f t h e i n s t r u c t i o n c y c l e . f r o m t h i s s t a t e , t h e n e x t e i g h t r i s i n g s c l k e d g e s r e p r e s e n t t h e i n s t r u c t i o n b i t s o f t h e c u r r e n t i / o o p e r a t i o n . t h e r e m a i n i n g s c l k e d g e s a r e f o r p h a s e 2 o f t h e c o m m u n i c a t i o n c y c l e . p h a s e 2 i s t h e a c t u a l d a t a t r a n s f e r b e t w e e n t h e d e v i c e a n d t h e s y s t e m c o n t r o l l e r . p h a s e 2 o f t h e c o m m u n i c a t i o n c y c l e i s a t r a n s f e r o f o n e o r m o r e d a t a b y t e s . r e g i s t e r s c h a n g e i m m e d i a t e l y u p o n w r i t i n g t o t h e l a s t b i t o f e a c h t r a n s f e r b y t e . d a t a f o r m a t t h e i n s t r u c t i o n b y t e c o n t a i n s t h e i n f o r m a t i o n s h o w n i n t a b l e 9 . t a b l e 9 . s e r i a l p o r t i n s t r u c t i o n b y t e i 7 ( m s b ) i 6 i 5 i 4 i 3 i 2 i 1 i 0 ( l s b ) r / w a 6 a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 a 0 r / w , b i t 7 o f t h e i n s t r u c t i o n b y t e , d e t e r m i n e s w h e t h e r a r e a d o r a w r i t e d a t a t r a n s f e r o c c u r s a f t e r t h e i n s t r u c t i o n b y t e w r i t e . l o g i c 1 i n d i c a t e s a r e a d o p e r a t i o n , a n d l o g i c 0 i n d i c a t e s a w r i t e o p e r a t i o n . a 6 t o a 0 , b i t 6 t o b i t 0 o f t h e i n s t r u c t i o n b y t e , d e t e r m i n e t h e r e g i s t e r t h a t i s a c c e s s e d d u r i n g t h e d a t a t r a n s f e r p o r t i o n o f t h e c o m m u n i c a t i o n c y c l e . f o r m u l t i b y t e t r a n s f e r s , a 6 i s t h e s t a r t i n g b y t e a d d r e s s . t h e r e m a i n i n g r e g i s t e r a d d r e s s e s a r e g e n e r a t e d b y t h e d e v i c e b a s e d o n t h e l s b _ f i r s t b i t ( r e g i s t e r 0 x 0 0 , b i t 6 ) . s e r i a l p o r t p i n d e s c r i p t i o n s s e r i a l c l o c k ( s c l k ) t h e s e r i a l c l o c k p i n s y n c h r o n i z e s d a t a t o a n d f r o m t h e d e v i c e a n d r u n s t h e i n t e r n a l s t a t e m a c h i n e s . t h e m a x i m u m f r e q u e n c y o f s c l k i s 4 0 m h z . a l l d a t a i n p u t i s r e g i s t e r e d o n t h e r i s i n g e d g e o f s c l k . a l l d a t a i s d r i v e n o u t o n t h e f a l l i n g e d g e o f s c l k . c h i p s e l e c t ( c s ) a n a c t i v e l o w i n p u t s t a r t s a n d g a t e s a c o m m u n i c a t i o n c y c l e . i t a l l o w s m o r e t h a n o n e d e v i c e t o b e u s e d o n t h e s a m e s e r i a l c o m m u n i c a t i o n s l i n e s . w h e n t h e c s p i n i s h i g h , t h e s d i o p i n g o e s t o a h i g h i m p e d a n c e s t a t e . d u r i n g t h e c o m m u n i c a t i o n c y c l e , t h e c s p i n s h o u l d s t a y l o w . s e r i a l d a t a i / o ( s d i o ) t h e s d i o p i n i s a b i d i r e c t i o n a l p i n t h a t f u n c t i o n s a s a n i n p u t i n w r i t e m o d e a n d a s a n o u t p u t i n r e a d m o d e . d a t a i s w r i t t e n i n t o t h e d e v i c e o n t h i s p i n a n d r e a d f r o m t h e d e v i c e o n t h i s p i n . t h e c o n f i g u r a t i o n o f t h e s d i o p i n i s c o n t r o l l e d b y r e g i s t e r 0 x 0 0 , b i t 7 . t o e n a b l e r e a d b a c k o f t h e r e g i s t e r d a t a , t h i s b i t m u s t b e s e t t o 1 . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 1 7 o f 5 6 s e r i a l p o r t o p t i o n s t h e s e r i a l p o r t c a n s u p p o r t b o t h m s b f i r s t a n d l s b f i r s t d a t a f o r m a t s . t h i s f u n c t i o n a l i t y i s c o n t r o l l e d b y t h e l s b _ f i r s t b i t ( r e g i s t e r 0 x 0 0 , b i t 6 ) . t h e d e f a u l t i s m s b f i r s t ( l s b _ f i r s t = 0 ) . w h e n l s b _ f i r s t = 0 ( m s b f i r s t ) , t h e i n s t r u c t i o n a n d d a t a b i t s m u s t b e w r i t t e n f r o m m s b t o l s b . m u l t i b y t e d a t a t r a n s f e r s i n m s b f i r s t f o r m a t s t a r t w i t h a n i n s t r u c t i o n b y t e t h a t i n c l u d e s t h e r e g i s t e r a d d r e s s o f t h e m o s t s i g n i f i c a n t d a t a b y t e . s u b s e q u e n t d a t a b y t e s s h o u l d f o l l o w f r o m h i g h a d d r e s s t o l o w a d d r e s s . i n m s b f i r s t m o d e , t h e s e r i a l p o r t i n t e r n a l b y t e a d d r e s s g e n e r a t o r d e c r e m e n t s f o r e a c h d a t a b y t e o f t h e m u l t i b y t e c o m m u n i c a t i o n c y c l e . w h e n l s b _ f i r s t = 1 ( l s b f i r s t ) , t h e i n s t r u c t i o n a n d d a t a b i t s m u s t b e w r i t t e n f r o m l s b t o m s b . m u l t i b y t e d a t a t r a n s f e r s i n l s b f i r s t f o r m a t s t a r t w i t h a n i n s t r u c t i o n b y t e t h a t i n c l u d e s t h e r e g i s t e r a d d r e s s o f t h e l e a s t s i g n i f i c a n t d a t a b y t e . s u b s e q u e n t d a t a b y t e s s h o u l d f o l l o w f r o m l o w a d d r e s s t o h i g h a d d r e s s . i n l s b f i r s t m o d e , t h e s e r i a l p o r t i n t e r n a l b y t e a d d r e s s g e n e r a t o r i n c r e m e n t s f o r e a c h d a t a b y t e o f t h e m u l t i b y t e c o m m u n i c a t i o n c y c l e . i f t h e m s b f i r s t m o d e i s a c t i v e , t h e s e r i a l p o r t c o n t r o l l e r d a t a a d d r e s s d e c r e m e n t s f r o m t h e d a t a a d d r e s s w r i t t e n t o w a r d 0 x 0 0 f o r m u l t i b y t e i / o o p e r a t i o n s . i f t h e l s b f i r s t m o d e i s a c t i v e , t h e s e r i a l p o r t c o n t r o l l e r d a t a a d d r e s s i n c r e m e n t s f r o m t h e d a t a a d d r e s s w r i t t e n t o w a r d 0 x 7 f f o r m u l t i b y t e i / o o p e r a t i o n s . r / w a 6 a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 a 0 d 7 n d 6 n d 5 n d 0 0 d 1 0 d 2 0 d 3 0 i n s t r u c t i o n c y c l e d a t a t r a n s f e r c y c l e s c l k s d i o 0 9 6 9 1 - 0 3 3 c s f i g u r e 2 6 . s e r i a l p o r t i n t e r f a c e t i m i n g , m s b f i r s t s c l k s d i o c s a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 r / w d 0 0 d 1 0 d 2 0 d 7 n d 6 n d 5 n d 4 n i n s t r u c t i o n c y c l e d a t a t r a n s f e r c y c l e 0 9 6 9 1 - 0 3 4 f i g u r e 2 7 . s e r i a l p o r t i n t e r f a c e t i m i n g , l s b f i r s t s c l k s d i o c s i n s t r u c t i o n b i t 6 i n s t r u c t i o n b i t 7 t d c s b t d s t d h t p w h t p w l t s c l k 0 9 6 9 1 - 0 3 5 f i g u r e 2 8 . t i m i n g d i a g r a m f o r s e r i a l p o r t r e g i s t e r w r i t e s c l k s d i o c s d a t a b i t n ? 1 d a t a b i t n t d v 0 9 6 9 1 - 0 3 6 f i g u r e 2 9 . t i m i n g d i a g r a m f o r s e r i a l p o r t r e g i s t e r r e a d a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 8 o f 5 6 d e v i c e c o n f i g u r a t i o n r e g i s t e r m a p a n d d e s c r i p t i o n s t a b l e 1 0 . d e v i c e c o n f i g u r a t i o n r e g i s t e r m a p a d d r ( h e x ) r e g i s t e r n a m e b i t 7 b i t 6 b i t 5 b i t 4 b i t 3 b i t 2 b i t 1 b i t 0 d e f a u l t 0 x 0 0 c o m m s d i o l s b _ f i r s t r e s e t 0 x 0 0 0 x 0 1 p o w e r c o n t r o l p o w e r d o w n i d a c p o w e r d o w n q d a c p o w e r d o w n d a t a r e c e i v e r p o w e r d o w n a u x a d c p o w e r d o w n a u x d a c s a n d r e f e r e n c e p o w e r d o w n c l o c k s 0 x 1 0 0 x 0 2 t x e n a b l e c o n t r o l e x t e n d e d d e l a y l e n g t h e n a b l e e x t e n d e d d e l a y p o w e r d o w n v o l t a g e r e f e r e n c e p o w e r d o w n p l l p o w e r d o w n d a c s p o w e r d o w n f i f o p o w e r d o w n f i l t e r s 0 x 0 0 0 x 0 3 d a t a f o r m a t b i n a r y d a t a f o r m a t q d a t a f i r s t m s b s w a p d a t a b u s w i d t h [ 1 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 0 4 i n t e r r u p t e n a b l e e n a b l e p l l l o c k l o s t e n a b l e p l l l o c k e d e n a b l e s y n c s i g n a l l o s t e n a b l e s y n c s i g n a l l o c k e d e n a b l e f i f o w a r n i n g 1 e n a b l e f i f o w a r n i n g 2 0 x 0 0 0 x 0 5 i n t e r r u p t e n a b l e 0 0 0 e n a b l e a e d c o m p a r e p a s s e n a b l e a e d c o m p a r e f a i l e n a b l e s e d c o m p a r e f a i l 0 0 0 x 0 0 0 x 0 6 e v e n t f l a g p l l l o c k l o s t p l l l o c k e d s y n c s i g n a l l o s t s y n c s i g n a l l o c k e d f i f o w a r n i n g 1 f i f o w a r n i n g 2 n / a 0 x 0 7 e v e n t f l a g a e d c o m p a r e p a s s a e d c o m p a r e f a i l s e d c o m p a r e f a i l n / a 0 x 0 8 c l o c k r e c e i v e r c o n t r o l d a c c l k d u t y c o r r e c t i o n r e f c l k d u t y c o r r e c t i o n d a c c l k c r o s s - c o r r e c t i o n r e f c l k c r o s s - c o r r e c t i o n 1 1 1 1 0 x 3 f 0 x 0 a p l l c o n t r o l p l l e n a b l e p l l m a n u a l e n a b l e m a n u a l v c o b a n d [ 5 : 0 ] 0 x 4 0 0 x 0 c p l l c o n t r o l p l l l o o p b a n d w i d t h [ 1 : 0 ] p l l c h a r g e p u m p c u r r e n t [ 4 : 0 ] 0 x d 1 0 x 0 d p l l c o n t r o l n 2 [ 1 : 0 ] p l l c r o s s - c o n t r o l e n a b l e n 0 [ 1 : 0 ] n 1 [ 1 : 0 ] 0 x d 9 0 x 0 e p l l s t a t u s p l l l o c k e d v c o c o n t r o l v o l t a g e [ 3 : 0 ] n / a 0 x 0 f p l l s t a t u s v c o b a n d r e a d b a c k [ 5 : 0 ] n / a 0 x 1 0 s y n c c o n t r o l s y n c e n a b l e d a t a / f i f o r a t e t o g g l e r i s i n g e d g e s y n c s y n c a v e r a g i n g [ 2 : 0 ] 0 x 4 8 0 x 1 1 s y n c c o n t r o l s y n c p h a s e r e q u e s t [ 5 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 1 2 s y n c s t a t u s s y n c l o s t s y n c l o c k e d n / a 0 x 1 3 s y n c s t a t u s s y n c p h a s e r e a d b a c k [ 7 : 0 ] ( 6 . 2 f o r m a t ) n / a 0 x 1 5 d a t a r e c e i v e r s t a t u s l v d s f r a m e l e v e l h i g h l v d s f r a m e l e v e l l o w l v d s d c i l e v e l h i g h l v d s d c i l e v e l l o w l v d s d a t a l e v e l h i g h l v d s d a t a l e v e l l o w n / a 0 x 1 6 d c i d e l a y d e l a y b y p a s s d c i d e l a y [ 1 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 1 7 f i f o c o n t r o l f i f o p h a s e o f f s e t [ 2 : 0 ] 0 x 0 4 0 x 1 8 f i f o s t a t u s f i f o w a r n i n g 1 f i f o w a r n i n g 2 f i f o s o f t a l i g n a c k f i f o s o f t a l i g n r e q u e s t n / a 0 x 1 9 f i f o s t a t u s f i f o l e v e l [ 7 : 0 ] n / a d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 1 9 o f 5 6 a d d r ( h e x ) r e g i s t e r n a m e b i t 7 b i t 6 b i t 5 b i t 4 b i t 3 b i t 2 b i t 1 b i t 0 d e f a u l t 0 x 1 b d a t a p a t h c o n t r o l b y p a s s p r e m o d b y p a s s s i n c 1 1 b y p a s s p h a s e c o m p a n d d c o f f s e t s e l e c t s i d e b a n d s e n d i d a t a t o q d a t a 0 x e 4 0 x 1 c h b 1 c o n t r o l h b 1 [ 1 : 0 ] b y p a s s h b 1 0 x 0 0 0 x 1 d h b 2 c o n t r o l h b 2 [ 5 : 0 ] b y p a s s h b 2 0 x 0 0 0 x 1 e d a t a p a t h c o n f i g t h i s r e g i s t e r m u s t b e c h a n g e d f r o m t h e d e f a u l t v a l u e f o r p r o p e r o p e r a t i o n . 1 0 x 0 0 0 x 1 f c h i p i d c h i p i d [ 7 : 0 ] 0 x 0 8 0 x 3 8 i p h a s e a d j l s b i p h a s e a d j [ 7 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 3 9 i p h a s e a d j m s b i p h a s e a d j [ 9 : 8 ] 0 x 0 0 0 x 3 a q p h a s e a d j l s b q p h a s e a d j [ 7 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 3 b q p h a s e a d j m s b q p h a s e a d j [ 9 : 8 ] 0 x 0 0 0 x 3 c i d a c o f f s e t l s b i d a c o f f s e t [ 7 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 3 d i d a c o f f s e t m s b i d a c o f f s e t [ 1 5 : 8 ] 0 x 0 0 0 x 3 e q d a c o f f s e t l s b q d a c o f f s e t [ 7 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 3 f q d a c o f f s e t m s b q d a c o f f s e t [ 1 5 : 8 ] 0 x 0 0 0 x 4 0 i d a c f s a d j u s t i d a c f s a d j [ 7 : 0 ] 0 x f 9 0 x 4 1 i d a c c o n t r o l i d a c s l e e p i d a c f s a d j [ 9 : 8 ] 0 x 0 1 0 x 4 2 i a u x d a c d a t a i a u x d a c [ 7 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 4 3 i a u x d a c c o n t r o l i a u x d a c s i g n i a u x d a c c u r r e n t d i r e c t i o n i a u x d a c s l e e p i a u x d a c [ 9 : 8 ] 0 x 0 0 0 x 4 4 q d a c f s a d j u s t q d a c f s a d j [ 7 : 0 ] 0 x f 9 0 x 4 5 q d a c c o n t r o l q d a c s l e e p q d a c f s a d j [ 9 : 8 ] 0 x 0 1 0 x 4 6 q a u x d a c d a t a q a u x d a c [ 7 : 0 ] 0 x 0 0 0 x 4 7 q a u x d a c c o n t r o l q a u x d a c s i g n q a u x d a c c u r r e n t d i r e c t i o n q a u x d a c s l e e p q a u x d a c [ 9 : 8 ] 0 x 0 0 0 x 4 8 d i e t e m p r a n g e c o n t r o l f s c u r r e n t [ 2 : 0 ] r e f e r e n c e c u r r e n t [ 2 : 0 ] c a p a c i t o r v a l u e 0 x 0 2 0 x 4 9 d i e t e m p l s b d i e t e m p [ 7 : 0 ] n / a 0 x 4 a d i e t e m p m s b d i e t e m p [ 1 5 : 8 ] n / a 0 x 6 7 s e d c o n t r o l s e d c o m p a r e e n a b l e s a m p l e e r r o r d e t e c t e d a u t o c l e a r e n a b l e c o m p a r e f a i l c o m p a r e p a s s 0 x 0 0 0 x 6 8 c o m p a r e i 0 l s b s c o m p a r e v a l u e i 0 l s b 0 x b 6 0 x 6 9 c o m p a r e i 0 m s b s c o m p a r e v a l u e i 0 m s b 0 x 7 a 0 x 6 a c o m p a r e q 0 l s b s c o m p a r e v a l u e q 0 l s b 0 x 4 5 0 x 6 b c o m p a r e q 0 m s b s c o m p a r e v a l u e q 0 m s b 0 x e a 0 x 6 c c o m p a r e i 1 l s b s c o m p a r e v a l u e i 1 l s b 0 x 1 6 0 x 6 d c o m p a r e i 1 m s b s c o m p a r e v a l u e i 1 m s b 0 x 1 a 0 x 6 e c o m p a r e q 1 l s b s c o m p a r e v a l u e q 1 l s b 0 x c 6 0 x 6 f c o m p a r e q 1 m s b s c o m p a r e v a l u e q 1 m s b 0 x a a 0 x 7 0 s e d i l s b s e r r o r s d e t e c t e d i n l s b 0 x 0 0 0 x 7 1 s e d i m s b s e r r o r s d e t e c t e d i n m s b 0 x 0 0 0 x 7 2 s e d q l s b s e r r o r s d e t e c t e d q n l s b 0 x 0 0 0 x 7 3 s e d q m s b s e r r o r s d e t e c t e d q n m s b 0 x 0 0 0 x 7 f r e v i s i o n r e v i s i o n [ 3 : 0 ] n / a a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 0 o f 5 6 t a b l e 1 1 . d e v i c e c o n f i g u r a t i o n r e g i s t e r d e s c r i p t i o n s r e g i s t e r n a m e a d d r e s s ( h e x ) b i t s n a m e d e s c r i p t i o n d e f a u l t c o m m 0 x 0 0 7 s d i o s d i o p i n o p e r a t i o n . t o e n a b l e d a t a r e a d b a c k , s e t t h i s b i t t o 1 . 0 0 = s d i o o p e r a t e s a s a n i n p u t o n l y . 1 = s d i o o p e r a t e s a s a b i d i r e c t i o n a l i n p u t / o u t p u t . 6 l s b _ f i r s t s e r i a l p o r t c o m m u n i c a t i o n , l s b o r m s b f i r s t . 0 0 = m s b f i r s t . 1 = l s b f i r s t . 5 r e s e t t h e d e v i c e i s p l a c e d i n r e s e t w h e n t h i s b i t i s w r i t t e n h i g h a n d r e m a i n s i n r e s e t u n t i l t h e b i t i s w r i t t e n l o w . 0 p o w e r c o n t r o l 0 x 0 1 7 p o w e r d o w n i d a c 1 = p o w e r d o w n i d a c . 0 6 p o w e r d o w n q d a c 1 = p o w e r d o w n q d a c . 0 5 p o w e r d o w n d a t a r e c e i v e r 1 = p o w e r d o w n t h e i n p u t d a t a r e c e i v e r . 0 4 p o w e r d o w n a u x i l i a r y a d c 1 = p o w e r d o w n t h e a u x i l i a r y a d c f o r t e m p e r a t u r e s e n s o r . 1 3 p o w e r d o w n a u x i l i a r y d a c s a n d r e f e r e n c e 1 = p o w e r d o w n t h e a u x i l i a r y d a c s a n d t h e v o l t a g e r e f e r e n c e . 0 2 p o w e r d o w n c l o c k s 1 = p o w e r d o w n t h e c l o c k s . 0 t x e n a b l e c o n t r o l 0 x 0 2 6 e x t e n d e d d e l a y l e n g t h t i m e d e l a y f r o m w h e n t h e t x e n a b l e p i n i s b r o u g h t h i g h t o w h e n t h e d a c b e g i n s t r a n s m i t t i n g d a t a . s e e t h e t x e n a b l e s e c t i o n f o r m o r e i n f o r m a t i o n . 0 = d e l a y t h e o u t p u t s b y 1 2 t o 1 3 d a c / 6 4 c l o c k e d g e s . 1 = d e l a y t h e o u t p u t s b y 1 9 t o 2 0 d a c / 6 4 c l o c k e d g e s . 0 5 e n a b l e e x t e n d e d d e l a y t h e t r a n s m i t d e l a y , r e g a r d l e s s o f w h e t h e r t h e e x t e n d e d d e l a y o p t i o n i s s e l e c t e d , h a s a n i n h e r e n t f i x e d d e l a y o f 1 0 d a c c l o c k c y c l e s . w h e n t h e e x t e n d e d d e l a y i s d i s a b l e d , t h e r e i s a m i n i - m u m d e l a y t i m e i n t h e o u t p u t s o f 1 t o 2 d a c / 6 4 c l o c k e d g e s f r o m w h e n t h e t x e n a b l e p i n i s b r o u g h t h i g h . 0 = d i s a b l e t h e e x t e n d e d d e l a y o p t i o n . d e l a y s t h e o u t p u t s b y 1 t o 2 d a c / 6 4 c l o c k e d g e s . 1 = e n a b l e t h e e x t e n d e d d e l a y o p t i o n . d e l a y s t h e o u t p u t s b a s e d o n t h e s e t t i n g o f b i t 6 . 0 4 p o w e r d o w n v o l t a g e r e f e r e n c e 0 = n o p o w e r - d o w n o f t h e i n t e r n a l v o l t a g e r e f e r e n c e . 1 = p o w e r d o w n t h e i n t e r n a l v o l t a g e r e f e r e n c e w h e n t h e t x e n a b l e p i n i s h e l d l o w . 0 3 p o w e r d o w n p l l 0 = n o p o w e r - d o w n o f t h e o n - c h i p p l l . 1 = p o w e r d o w n t h e o n - c h i p p l l w h e n t h e t x e n a b l e p i n i s h e l d l o w . 0 2 p o w e r d o w n d a c s 0 = n o p o w e r - d o w n o f t h e d a c c o r e s . 1 = p o w e r d o w n t h e d a c c o r e s w h e n t h e t x e n a b l e p i n i s h e l d l o w . 0 1 p o w e r d o w n f i f o 0 = n o p o w e r - d o w n o f t h e f i f o . 1 = p o w e r d o w n t h e f i f o w h e n t h e t x e n a b l e p i n i s h e l d l o w . 0 0 p o w e r d o w n f i l t e r s 0 = n o p o w e r - d o w n o f t h e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s . 1 = p o w e r d o w n t h e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s w h e n t h e t x e n a b l e p i n i s h e l d l o w . 0 d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 2 1 o f 5 6 r e g i s t e r n a m e a d d r e s s ( h e x ) b i t s n a m e d e s c r i p t i o n d e f a u l t d a t a f o r m a t 0 x 0 3 7 b i n a r y d a t a f o r m a t 0 = i n p u t d a t a i s i n t w o s c o m p l e m e n t f o r m a t . 0 1 = i n p u t d a t a i s i n b i n a r y f o r m a t . 6 q d a t a f i r s t i n d i c a t e s i / q d a t a p a i r i n g o n d a t a i n p u t . 0 0 = i d a t a s e n t t o d a t a r e c e i v e r f i r s t . 1 = q d a t a s e n t t o d a t a r e c e i v e r f i r s t . 5 m s b s w a p s w a p s t h e b i t o r d e r o f t h e d a t a i n p u t p o r t . 0 0 = o r d e r o f t h e d a t a b i t s c o r r e s p o n d s t o t h e p i n d e s c r i p t i o n s . 1 = b i t d e s i g n a t i o n s a r e s w a p p e d ; m o s t s i g n i f i c a n t b i t s b e c o m e t h e l e a s t s i g n i f i c a n t b i t s . [ 1 : 0 ] d a t a b u s w i d t h [ 1 : 0 ] d a t a r e c e i v e r i n t e r f a c e m o d e . s e e t h e l v d s i n p u t d a t a p o r t s s e c t i o n f o r i n f o r m a t i o n a b o u t t h e o p e r a t i o n o f t h e d i f f e r e n t i n t e r f a c e m o d e s . 0 0 0 0 = b y t e m o d e ; 8 - b i t i n t e r f a c e b u s w i d t h . 0 1 = b y t e m o d e ; 8 - b i t i n t e r f a c e b u s w i d t h . 1 0 = n i b b l e m o d e ; 4 - b i t i n t e r f a c e b u s w i d t h . 1 1 = i n v a l i d . i n t e r r u p t e n a b l e 0 x 0 4 7 e n a b l e p l l l o c k l o s t 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r p l l l o c k l o s t . 0 6 e n a b l e p l l l o c k e d 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r p l l l o c k e d . 0 5 e n a b l e s y n c s i g n a l l o s t 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r s y n c s i g n a l l o s t . 0 4 e n a b l e s y n c s i g n a l l o c k e d 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r s y n c s i g n a l l o c k e d . 0 1 e n a b l e f i f o w a r n i n g 1 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r f i f o w a r n i n g 1 . 0 0 e n a b l e f i f o w a r n i n g 2 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r f i f o w a r n i n g 2 . 0 0 x 0 5 [ 7 : 5 ] s e t t o 0 s e t t h e s e b i t s t o 0 . 0 0 0 4 e n a b l e a e d c o m p a r e p a s s 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r a e d c o m p a r i s o n p a s s . 0 3 e n a b l e a e d c o m p a r e f a i l 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r a e d c o m p a r i s o n f a i l . 0 2 e n a b l e s e d c o m p a r e f a i l 1 = e n a b l e i n t e r r u p t f o r s e d c o m p a r i s o n f a i l . 0 [ 1 : 0 ] s e t t o 0 s e t t h e s e b i t s t o 0 . 0 0 e v e n t f l a g 0 x 0 6 7 p l l l o c k l o s t 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e p l l , w h i c h h a d b e e n p r e v i o u s l y l o c k e d , h a s u n l o c k e d f r o m t h e r e f e r e n c e s i g n a l . t h i s i s a l a t c h e d s i g n a l . n / a 6 p l l l o c k e d 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e p l l h a s l o c k e d t o t h e r e f e r e n c e c l o c k i n p u t . n / a 5 s y n c s i g n a l l o s t 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e s y n c l o g i c , w h i c h h a d b e e n p r e v i o u s l y l o c k e d , h a s l o s t a l i g n m e n t . t h i s i s a l a t c h e d s i g n a l . n / a 4 s y n c s i g n a l l o c k e d 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e s y n c l o g i c h a s a c h i e v e d s y n c a l i g n m e n t . t h i s i s i n d i c a t e d w h e n n o p h a s e c h a n g e s w e r e r e q u e s t e d f o r a t l e a s t a f e w f u l l a v e r a g i n g c y c l e s . n / a 1 f i f o w a r n i n g 1 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e f i f o r e a d a n d w r i t e p o i n t e r s i s 1 . n / a 0 f i f o w a r n i n g 2 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e f i f o r e a d a n d w r i t e p o i n t e r s i s 2 . n / a n o t e t h a t a l l e v e n t f l a g s a r e c l e a r e d b y w r i t i n g t h e r e s p e c t i v e b i t h i g h . 0 x 0 7 4 a e d c o m p a r e p a s s 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e s e d l o g i c d e t e c t e d a v a l i d i n p u t d a t a p a t t e r n c o m p a r e d a g a i n s t t h e p r e p r o g r a m m e d e x p e c t e d v a l u e s . t h i s i s a l a t c h e d s i g n a l . n / a 3 a e d c o m p a r e f a i l 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e s e d l o g i c d e t e c t e d a n i n v a l i d i n p u t d a t a p a t t e r n c o m p a r e d a g a i n s t t h e p r e p r o g r a m m e d e x p e c t e d v a l u e s . t h i s l a t c h e d s i g n a l i s a u t o m a t i c a l l y c l e a r e d w h e n e i g h t v a l i d i / q d a t a p a i r s a r e r e c e i v e d . n / a 2 s e d c o m p a r e f a i l 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e s e d l o g i c d e t e c t e d a n i n v a l i d i n p u t d a t a p a t t e r n c o m p a r e d a g a i n s t t h e p r e p r o g r a m m e d e x p e c t e d v a l u e s . t h i s i s a l a t c h e d s i g n a l . n / a n o t e t h a t a l l e v e n t f l a g s a r e c l e a r e d b y w r i t i n g t h e r e s p e c t i v e b i t h i g h . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 2 o f 5 6 r e g i s t e r n a m e a d d r e s s ( h e x ) b i t s n a m e d e s c r i p t i o n d e f a u l t c l o c k r e c e i v e r c o n t r o l 0 x 0 8 7 d a c c l k d u t y c o r r e c t i o n 1 = e n a b l e d u t y c y c l e c o r r e c t i o n o n t h e d a c c l k i n p u t . 0 6 r e f c l k d u t y c o r r e c t i o n 1 = e n a b l e d u t y c y c l e c o r r e c t i o n o n t h e r e f c l k i n p u t . 0 5 d a c c l k c r o s s - c o r r e c t i o n 1 = e n a b l e d i f f e r e n t i a l c r o s s i n g c o r r e c t i o n o n t h e d a c c l k i n p u t . 1 4 r e f c l k c r o s s - c o r r e c t i o n 1 = e n a b l e d i f f e r e n t i a l c r o s s i n g c o r r e c t i o n o n t h e r e f c l k i n p u t . 1 p l l c o n t r o l 0 x 0 a 7 p l l e n a b l e 1 = e n a b l e t h e p l l c l o c k m u l t i p l i e r . t h e r e f c l k i n p u t i s u s e d a s t h e p l l r e f e r e n c e c l o c k s i g n a l . 0 6 p l l m a n u a l e n a b l e 1 = e n a b l e m a n u a l s e l e c t i o n o f t h e v c o b a n d . t h e c o r r e c t v c o b a n d m u s t b e d e t e r m i n e d b y t h e u s e r a n d w r i t t e n t o b i t s [ 5 : 0 ] . 1 [ 5 : 0 ] m a n u a l v c o b a n d [ 5 : 0 ] s e l e c t s t h e v c o b a n d t o b e u s e d . 0 0 0 0 0 0 0 x 0 c [ 7 : 6 ] p l l l o o p b a n d w i d t h [ 1 : 0 ] s e l e c t s t h e p l l l o o p f i l t e r b a n d w i d t h . 1 1 0 0 = w i d e s t b a n d w i d t h . ? 1 1 = n a r r o w e s t b a n d w i d t h . [ 4 : 0 ] p l l c h a r g e p u m p c u r r e n t [ 4 : 0 ] s e t s t h e n o m i n a l p l l c h a r g e p u m p c u r r e n t . 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 = l o w e s t c u r r e n t s e t t i n g . ? 1 1 1 1 1 = h i g h e s t c u r r e n t s e t t i n g . 0 x 0 d [ 7 : 6 ] n 2 [ 1 : 0 ] p l l c o n t r o l c l o c k d i v i d e r . t h i s d i v i d e r d e t e r m i n e s t h e r a t i o o f t h e d a c c l k f r e q u e n c y t o t h e p l l c o n t r o l l e r c l o c k f r e q u e n c y . f p c _ c l k m u s t a l w a y s b e l e s s t h a n 7 5 m h z . 1 1 0 0 = f d a c c l k / f p c _ c l k = 2 . 0 1 = f d a c c l k / f p c _ c l k = 4 . 1 0 = f d a c c l k / f p c _ c l k = 8 . 1 1 = f d a c c l k / f p c _ c l k = 1 6 . 4 p l l c r o s s - c o n t r o l e n a b l e 1 = e n a b l e p l l c r o s s - p o i n t c o n t r o l l e r . 1 [ 3 : 2 ] n 0 [ 1 : 0 ] p l l v c o d i v i d e r . t h i s d i v i d e r d e t e r m i n e s t h e r a t i o o f t h e v c o f r e q u e n c y t o t h e d a c c l k f r e q u e n c y . 1 0 0 0 = f v c o / f d a c c l k = 1 . 0 1 = f v c o / f d a c c l k = 2 . 1 0 = f v c o / f d a c c l k = 4 . 1 1 = f v c o / f d a c c l k = 4 . [ 1 : 0 ] n 1 [ 1 : 0 ] p l l l o o p d i v i d e r . t h i s d i v i d e r d e t e r m i n e s t h e r a t i o o f t h e d a c c l k f r e q u e n c y t o t h e r e f c l k f r e q u e n c y . 0 1 0 0 = f d a c c l k / f r e f c l k = 2 . 0 1 = f d a c c l k / f r e f c l k = 4 . 1 0 = f d a c c l k / f r e f c l k = 8 . 1 1 = f d a c c l k / f r e f c l k = 1 6 . p l l s t a t u s 0 x 0 e 7 p l l l o c k e d 1 = t h e p l l - g e n e r a t e d c l o c k i s t r a c k i n g t h e r e f c l k i n p u t s i g n a l . n / a [ 3 : 0 ] v c o c o n t r o l v o l t a g e [ 3 : 0 ] v c o c o n t r o l v o l t a g e r e a d b a c k . s e e t a b l e 2 2 . n / a 0 x 0 f [ 5 : 0 ] v c o b a n d r e a d b a c k [ 5 : 0 ] i n d i c a t e s t h e v c o b a n d c u r r e n t l y s e l e c t e d . n / a d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 2 3 o f 5 6 r e g i s t e r n a m e a d d r e s s ( h e x ) b i t s n a m e d e s c r i p t i o n d e f a u l t s y n c c o n t r o l 0 x 1 0 7 s y n c e n a b l e 1 = e n a b l e t h e s y n c h r o n i z a t i o n l o g i c . 0 6 d a t a / f i f o r a t e t o g g l e 0 = o p e r a t e t h e s y n c h r o n i z a t i o n a t t h e f i f o r e s e t r a t e . 1 1 = o p e r a t e t h e s y n c h r o n i z a t i o n a t t h e d a t a r a t e . 3 r i s i n g e d g e s y n c 0 = s y n c i s i n i t i a t e d o n t h e f a l l i n g e d g e o f t h e s y n c i n p u t . 1 1 = s y n c i s i n i t i a t e d o n t h e r i s i n g e d g e o f t h e s y n c i n p u t . [ 2 : 0 ] s y n c a v e r a g i n g [ 2 : 0 ] s e t s t h e n u m b e r o f i n p u t s a m p l e s t h a t a r e a v e r a g e d i n d e t e r m i n i n g t h e s y n c p h a s e . 0 0 0 0 0 0 = 1 . 0 0 1 = 2 . 0 1 0 = 4 . 0 1 1 = 8 . 1 0 0 = 1 6 . 1 0 1 = 3 2 . 1 1 0 = 6 4 . 1 1 1 = 1 2 8 . 0 x 1 1 [ 5 : 0 ] s y n c p h a s e r e q u e s t [ 5 : 0 ] t h i s r e g i s t e r s e t s t h e r e q u e s t e d c l o c k p h a s e o f f s e t a f t e r s y n c . t h e o f f s e t u n i t i s i n d a c c l k c y c l e s . t h i s r e g i s t e r e n a b l e s r e p o s i t i o n i n g o f t h e d a c o u t p u t w i t h r e s p e c t t o t h e s y n c i n p u t . t h e o f f s e t c a n a l s o b e u s e d t o s k e w t h e d a c o u t p u t s b e t w e e n t h e s y n c h r o n i z e d d a c s . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 = 0 d a c c l k c y c l e s . 0 0 0 0 0 1 = 1 d a c c l k c y c l e . ? 1 1 1 1 1 1 = 6 3 d a c c l k c y c l e s . s y n c s t a t u s 0 x 1 2 7 s y n c l o s t 1 = s y n c h r o n i z a t i o n w a s a t t a i n e d b u t h a s b e e n l o s t . n / a 6 s y n c l o c k e d 1 = s y n c h r o n i z a t i o n h a s b e e n a t t a i n e d . n / a 0 x 1 3 [ 7 : 0 ] s y n c p h a s e r e a d b a c k [ 7 : 0 ] i n d i c a t e s t h e a v e r a g e d s y n c p h a s e o f f s e t ( 6 . 2 f o r m a t ) . i f t h i s v a l u e d i f f e r s f r o m t h e s y n c p h a s e r e q u e s t [ 5 : 0 ] v a l u e i n r e g i s t e r 0 x 1 1 , a s y n c t i m i n g e r r o r h a s o c c u r r e d . f o r m o r e i n f o r m a t i o n , s e e t h e s y n c s t a t u s b i t s s e c t i o n . n / a 0 0 0 0 0 0 0 0 = 0 . 0 . 0 0 0 0 0 0 0 1 = 0 . 2 5 . ? 1 1 1 1 1 1 1 0 = 6 3 . 5 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 = 6 3 . 7 5 . d a t a r e c e i v e r s t a t u s 0 x 1 5 5 l v d s f r a m e l e v e l h i g h o n e o r b o t h l v d s f r a m e i n p u t s i g n a l s h a v e e x c e e d e d 1 . 7 v . n / a 4 l v d s f r a m e l e v e l l o w o n e o r b o t h l v d s f r a m e i n p u t s i g n a l s h a v e c r o s s e d b e l o w 0 . 7 v . n / a 3 l v d s d c i l e v e l h i g h o n e o r b o t h l v d s d c i i n p u t s i g n a l s h a v e e x c e e d e d 1 . 7 v . n / a 2 l v d s d c i l e v e l l o w o n e o r b o t h l v d s d c i i n p u t s i g n a l s h a v e c r o s s e d b e l o w 0 . 7 v . n / a 1 l v d s d a t a l e v e l h i g h o n e o r m o r e l v d s d x i n p u t s i g n a l s h a v e e x c e e d e d 1 . 7 v . n / a 0 l v d s d a t a l e v e l l o w o n e o r m o r e l v d s d x i n p u t s i g n a l s h a v e c r o s s e d b e l o w 0 . 7 v . n / a d c i d e l a y 0 x 1 6 2 d e l a y b y p a s s 0 = e n a b l e t h e o n - c h i p d c i d e l a y f e a t u r e . s e t t h e d e l a y u s i n g b i t s [ 1 : 0 ] . 0 1 = b y p a s s t h e o n - c h i p d c i d e l a y f e a t u r e . [ 1 : 0 ] d c i d e l a y [ 1 : 0 ] t h e s e b i t s c o n t r o l t h e d e l a y a p p l i e d t o t h e d c i s i g n a l . t h e d c i d e l a y a f f e c t s t h e s a m p l i n g i n t e r v a l o f t h e d c i w i t h r e s p e c t t o t h e d x i n p u t s . s e e t a b l e 1 4 . 0 0 = 1 6 5 p s d e l a y o f d c i s i g n a l . 0 1 = 3 7 5 p s d e l a y o f d c i s i g n a l . 1 0 = 6 1 5 p s d e l a y o f d c i s i g n a l . 1 1 = 7 2 0 p s d e l a y o f d c i s i g n a l . 0 0 a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 4 o f 5 6 r e g i s t e r n a m e a d d r e s s ( h e x ) b i t s n a m e d e s c r i p t i o n d e f a u l t f i f o c o n t r o l 0 x 1 7 [ 2 : 0 ] f i f o p h a s e o f f s e t [ 2 : 0 ] f i f o w r i t e p o i n t e r p h a s e o f f s e t f o l l o w i n g f i f o r e s e t . t h i s i s t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e r e a d p o i n t e r a n d t h e w r i t e p o i n t e r v a l u e s u p o n f i f o r e s e t . t h e o p t i m a l v a l u e i s n o m i n a l l y 4 ( 1 0 0 ) . 1 0 0 0 0 0 = 0 . 0 0 1 = 1 . ? 1 1 1 = 7 . f i f o s t a t u s 0 x 1 8 7 f i f o w a r n i n g 1 1 = f i f o r e a d a n d w r i t e p o i n t e r s a r e w i t h i n 1 . n / a 6 f i f o w a r n i n g 2 1 = f i f o r e a d a n d w r i t e p o i n t e r s a r e w i t h i n 2 . n / a 2 f i f o s o f t a l i g n a c k n o w l e d g e 1 = f i f o r e a d a n d w r i t e p o i n t e r s a r e a l i g n e d a f t e r a s e r i a l p o r t i n i t i a t e d f i f o r e s e t . n / a 1 f i f o s o f t a l i g n r e q u e s t 1 = r e q u e s t f i f o r e a d a n d w r i t e p o i n t e r a l i g n m e n t v i a t h e s e r i a l p o r t . 0 0 x 1 9 [ 7 : 0 ] f i f o l e v e l [ 7 : 0 ] t h e r m o m e t e r e n c o d e d m e a s u r e o f t h e f i f o l e v e l . n / a d a t a p a t h c o n t r o l 0 x 1 b 7 b y p a s s p r e m o d 1 = b y p a s s t h e f s / 2 p r e m o d u l a t o r . 1 6 b y p a s s s i n c 1 1 = b y p a s s t h e i n v e r s e s i n c f i l t e r . 1 5 s e t t o 1 s e t t h i s b i t t o 1 f o r p r o p e r o p e r a t i o n . 1 2 b y p a s s p h a s e c o m p e n s a t i o n a n d d c o f f s e t 1 = b y p a s s p h a s e c o m p e n s a t i o n a n d d c o f f s e t . 1 1 s e l e c t s i d e b a n d 0 = t h e m o d u l a t o r o u t p u t s t h e h i g h - s i d e i m a g e . 0 1 = t h e m o d u l a t o r o u t p u t s t h e l o w - s i d e i m a g e . t h e i m a g e i s s p e c t r a l l y i n v e r t e d c o m p a r e d t o t h e i n p u t d a t a . 0 s e n d i d a t a t o q d a t a 1 = i g n o r e q d a t a f r o m t h e i n t e r f a c e a n d d i s a b l e t h e c l o c k s t o t h e q d a t a p a t h . s e n d i d a t a t o b o t h t h e i a n d q d a c s . 0 h b 1 c o n t r o l 0 x 1 c [ 2 : 1 ] h b 1 [ 1 : 0 ] m o d u l a t i o n m o d e f o r i s i d e h a l f - b a n d f i l t e r 1 . 0 0 0 0 = i n p u t s i g n a l n o t m o d u l a t e d ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 0 . 4 t o + 0 . 4 o f f i n 1 . 0 1 = i n p u t s i g n a l n o t m o d u l a t e d ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 0 . 1 t o 0 . 9 o f f i n 1 . 1 0 = i n p u t s i g n a l m o d u l a t e d b y f i n 1 ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 0 . 6 t o 1 . 4 o f f i n 1 . 1 1 = i n p u t s i g n a l m o d u l a t e d b y f i n 1 ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 1 . 1 t o 1 . 9 o f f i n 1 . 0 b y p a s s h b 1 1 = b y p a s s t h e f i r s t - s t a g e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r . 0 h b 2 c o n t r o l 0 x 1 d [ 6 : 1 ] h b 2 [ 5 : 0 ] m o d u l a t i o n m o d e f o r i s i d e h a l f - b a n d f i l t e r 2 . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 = i n p u t s i g n a l n o t m o d u l a t e d ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 0 . 2 5 t o + 0 . 2 5 o f f i n 2 . 0 0 1 0 0 1 = i n p u t s i g n a l n o t m o d u l a t e d ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 0 . 0 t o 0 . 5 o f f i n 2 . 0 1 0 0 1 0 = i n p u t s i g n a l n o t m o d u l a t e d ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 0 . 2 5 t o 0 . 7 5 o f f i n 2 . 0 1 1 0 1 1 = i n p u t s i g n a l n o t m o d u l a t e d ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 0 . 5 t o 1 . 0 o f f i n 2 . 1 0 0 1 0 0 = i n p u t s i g n a l m o d u l a t e d b y f i n 2 ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 0 . 7 5 t o 1 . 2 5 o f f i n 2 . 1 0 1 1 0 1 = i n p u t s i g n a l m o d u l a t e d b y f i n 2 ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 1 . 0 t o 1 . 5 o f f i n 2 . 1 1 0 1 1 0 = i n p u t s i g n a l m o d u l a t e d b y f i n 2 ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 1 . 2 5 t o 1 . 7 5 o f f i n 2 . 1 1 1 1 1 1 = i n p u t s i g n a l m o d u l a t e d b y f i n 2 ; f i l t e r p a s s b a n d i s f r o m 1 . 5 t o 2 . 0 o f f i n 2 . 0 b y p a s s h b 2 1 = b y p a s s t h e s e c o n d - s t a g e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r . 0 d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 2 5 o f 5 6 r e g i s t e r n a m e a d d r e s s ( h e x ) b i t s n a m e d e s c r i p t i o n d e f a u l t d a t a p a t h c o n f i g 0 x 1 e 0 s e t t o 1 s e t t h i s b i t t o 1 f o r p r o p e r o p e r a t i o n . ( t h e d e f a u l t v a l u e m u s t b e c h a n g e d f r o m 0 t o 1 . ) 0 c h i p i d 0 x 1 f [ 7 : 0 ] c h i p i d [ 7 : 0 ] t h i s r e g i s t e r i d e n t i f i e s t h e d e v i c e a s a n a d 9 1 4 6 . 0 0 0 0 1 0 0 0 i p h a s e a d j l s b 0 x 3 8 [ 7 : 0 ] i p h a s e a d j [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 3 9 . 0 0 0 0 0 0 0 0 i p h a s e a d j m s b 0 x 3 9 [ 1 : 0 ] i p h a s e a d j [ 9 : 8 ] i p h a s e a d j [ 9 : 0 ] i s u s e d t o i n s e r t a p h a s e o f f s e t b e t w e e n t h e i a n d q d a t a p a t h s . t h i s o f f s e t c a n b e u s e d t o c o r r e c t f o r p h a s e i m b a l a n c e i n a q u a d r a t u r e m o d u l a t o r . s e e t h e q u a d r a t u r e p h a s e c o r r e c t i o n s e c t i o n f o r m o r e i n f o r m a t i o n . 0 0 q p h a s e a d j l s b 0 x 3 a [ 7 : 0 ] q p h a s e a d j [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 3 b . 0 0 0 0 0 0 0 0 q p h a s e a d j m s b 0 x 3 b [ 1 : 0 ] q p h a s e a d j [ 9 : 8 ] q p h a s e a d j [ 9 : 0 ] i s u s e d t o i n s e r t a p h a s e o f f s e t b e t w e e n t h e i a n d q d a t a p a t h s . t h i s o f f s e t c a n b e u s e d t o c o r r e c t f o r p h a s e i m b a l a n c e i n a q u a d r a t u r e m o d u l a t o r . s e e t h e q u a d r a t u r e p h a s e c o r r e c t i o n s e c t i o n f o r m o r e i n f o r m a t i o n . 0 0 i d a c o f f s e t l s b 0 x 3 c [ 7 : 0 ] i d a c o f f s e t [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 3 d . 0 0 0 0 0 0 0 0 i d a c o f f s e t m s b 0 x 3 d [ 7 : 0 ] i d a c o f f s e t [ 1 5 : 8 ] i d a c o f f s e t [ 1 5 : 0 ] i s a v a l u e t h a t i s a d d e d d i r e c t l y t o t h e s a m p l e s w r i t t e n t o t h e i d a c . 0 0 0 0 0 0 0 0 q d a c o f f s e t l s b 0 x 3 e [ 7 : 0 ] q d a c o f f s e t [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 3 f . 0 0 0 0 0 0 0 0 q d a c o f f s e t m s b 0 x 3 f [ 7 : 0 ] q d a c o f f s e t [ 1 5 : 8 ] q d a c o f f s e t [ 1 5 : 0 ] i s a v a l u e t h a t i s a d d e d d i r e c t l y t o t h e s a m p l e s w r i t t e n t o t h e q d a c . 0 0 0 0 0 0 0 0 i d a c f s a d j u s t 0 x 4 0 [ 7 : 0 ] i d a c f s a d j [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 4 1 , b i t s [ 1 : 0 ] . 1 1 1 1 1 0 0 1 i d a c c o n t r o l 0 x 4 1 7 i d a c s l e e p 1 = p u t s t h e i d a c i n t o s l e e p m o d e ( f a s t w a k e - u p m o d e ) . 0 [ 1 : 0 ] i d a c f s a d j [ 9 : 8 ] i d a c f s a d j [ 9 : 0 ] s e t s t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t o f t h e i d a c . t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t c a n b e a d j u s t e d f r o m 8 . 6 4 m a t o 3 1 . 6 8 m a i n s t e p s i z e s o f a p p r o x i m a t e l y 2 2 . 5 a . 0 1 0 x 0 0 0 = 8 . 6 4 m a . ? 0 x 2 0 0 = 2 0 . 1 6 m a . ? 0 x 3 f f = 3 1 . 6 8 m a . i a u x d a c d a t a 0 x 4 2 [ 7 : 0 ] i a u x d a c [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 4 3 , b i t s [ 1 : 0 ] . 0 0 0 0 0 0 0 0 i a u x d a c c o n t r o l 0 x 4 3 7 i a u x d a c s i g n 0 = t h e i a u x i l i a r y d a c s i g n i s p o s i t i v e , a n d t h e c u r r e n t i s d i r e c t e d t o t h e i o u t 1 p p i n ( p i n 4 7 ) . 0 1 = t h e i a u x i l i a r y d a c s i g n i s n e g a t i v e , a n d t h e c u r r e n t i s d i r e c t e d t o t h e i o u t 1 n p i n ( p i n 4 6 ) . 6 i a u x d a c c u r r e n t d i r e c t i o n 0 = t h e i a u x i l i a r y d a c s o u r c e s c u r r e n t . 0 1 = t h e i a u x i l i a r y d a c s i n k s c u r r e n t . 5 i a u x d a c s l e e p 1 = p u t s t h e i a u x i l i a r y d a c i n t o s l e e p m o d e . 0 [ 1 : 0 ] i a u x d a c [ 9 : 8 ] i a u x d a c [ 9 : 0 ] s e t s t h e m a g n i t u d e o f t h e a u x i l i a r y d a c c u r r e n t . t h e r a n g e i s 0 m a t o 2 m a , a n d t h e s t e p s i z e i s 2 a . 0 0 0 x 0 0 0 = 0 . 0 0 0 m a . 0 x 0 0 1 = 0 . 0 0 2 m a . ? 0 x 3 f f = 2 . 0 4 6 m a . q d a c f s a d j u s t 0 x 4 4 [ 7 : 0 ] q d a c f s a d j [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 4 5 , b i t s [ 1 : 0 ] . 1 1 1 1 1 0 0 1 a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 6 o f 5 6 r e g i s t e r n a m e a d d r e s s ( h e x ) b i t s n a m e d e s c r i p t i o n d e f a u l t q d a c c o n t r o l 0 x 4 5 7 q d a c s l e e p 1 = p u t s t h e q d a c i n t o s l e e p m o d e ( f a s t w a k e - u p m o d e ) . 0 [ 1 : 0 ] q d a c f s a d j [ 9 : 8 ] q d a c f s a d j [ 9 : 0 ] s e t s t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t o f t h e q d a c . t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t c a n b e a d j u s t e d f r o m 8 . 6 4 m a t o 3 1 . 6 8 m a i n s t e p s i z e s o f a p p r o x i m a t e l y 2 2 . 5 a . 0 1 0 x 0 0 0 = 8 . 6 4 m a . ? 0 x 2 0 0 = 2 0 . 1 6 m a . ? 0 x 3 f f = 3 1 . 6 8 m a . q a u x d a c d a t a 0 x 4 6 [ 7 : 0 ] q a u x d a c [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 4 7 , b i t s [ 1 : 0 ] . 0 0 0 0 0 0 0 0 q a u x d a c c o n t r o l 0 x 4 7 7 q a u x d a c s i g n 0 = t h e q a u x i l i a r y d a c s i g n i s p o s i t i v e , a n d t h e c u r r e n t i s d i r e c t e d t o t h e i o u t 2 p p i n ( p i n 3 8 ) . 0 1 = t h e q a u x i l i a r y d a c s i g n i s n e g a t i v e , a n d t h e c u r r e n t i s d i r e c t e d t o t h e i o u t 2 n p i n ( p i n 3 9 ) . 6 q a u x d a c c u r r e n t d i r e c t i o n 0 = t h e q a u x i l i a r y d a c s o u r c e s c u r r e n t . 0 1 = t h e q a u x i l i a r y d a c s i n k s c u r r e n t . 5 q a u x d a c s l e e p 1 = p u t s t h e q a u x i l i a r y d a c i n t o s l e e p m o d e . 0 [ 1 : 0 ] q a u x d a c [ 9 : 8 ] q a u x d a c [ 9 : 0 ] s e t s t h e m a g n i t u d e o f t h e a u x i l i a r y d a c c u r r e n t . t h e r a n g e i s 0 m a t o 2 m a , a n d t h e s t e p s i z e i s 2 a . 0 0 0 x 0 0 0 = 0 . 0 0 0 m a . 0 x 0 0 1 = 0 . 0 0 2 m a . ? 0 x 3 f f = 2 . 0 4 6 m a . d i e t e m p r a n g e c o n t r o l 0 x 4 8 [ 6 : 4 ] f s c u r r e n t [ 2 : 0 ] a u x i l i a r y a d c f u l l - s c a l e c u r r e n t . 0 0 0 0 0 0 = l o w e s t c u r r e n t . ? 1 1 1 = h i g h e s t c u r r e n t . [ 3 : 1 ] r e f e r e n c e c u r r e n t [ 2 : 0 ] a u x i l i a r y a d c r e f e r e n c e c u r r e n t . 0 0 1 0 0 0 = l o w e s t c u r r e n t . ? 1 1 1 = h i g h e s t c u r r e n t . 0 c a p a c i t o r v a l u e a u x i l i a r y a d c i n t e r n a l c a p a c i t o r v a l u e . 0 0 = 5 p f . 1 = 1 0 p f . d i e t e m p l s b 0 x 4 9 [ 7 : 0 ] d i e t e m p [ 7 : 0 ] s e e r e g i s t e r 0 x 4 a . n / a d i e t e m p m s b 0 x 4 a [ 7 : 0 ] d i e t e m p [ 1 5 : 8 ] d i e t e m p [ 1 5 : 0 ] i n d i c a t e s t h e a p p r o x i m a t e d i e t e m p e r a t u r e . f o r m o r e i n f o r m a t i o n , s e e t h e t e m p e r a t u r e s e n s o r s e c t i o n . n / a s e d c o n t r o l 0 x 6 7 7 s e d c o m p a r e e n a b l e 1 = e n a b l e t h e s e d c i r c u i t r y . n o n e o f t h e f l a g s i n t h i s r e g i s t e r o r t h e v a l u e s i n r e g i s t e r 0 x 7 0 t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 7 3 a r e s i g n i f i c a n t i f t h e s e d i s n o t e n a b l e d . 0 5 s a m p l e e r r o r d e t e c t e d 1 = i n d i c a t e s a n e r r o r w a s d e t e c t e d . t h e b i t r e m a i n s s e t u n t i l c l e a r e d . a n y w r i t e t o t h i s r e g i s t e r c l e a r s t h i s b i t t o 0 . 0 3 a u t o c l e a r e n a b l e 1 = e n a b l e a u t o c l e a r m o d e . t h i s a c t i v a t e s b i t 1 a n d b i t 0 o f t h i s r e g i s t e r a n d c a u s e s r e g i s t e r 0 x 7 0 t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 7 3 t o b e a u t o c l e a r e d w h e n e i g h t c o n s e c u t i v e s a m p l e d a t a s e t s a r e r e c e i v e d e r r o r f r e e . 0 1 c o m p a r e f a i l 1 = i n d i c a t e s a n e r r o r w a s d e t e c t e d . t h i s b i t r e m a i n s s e t u n t i l i t i s a u t o c l e a r e d b y t h e r e c e p t i o n o f e i g h t c o n s e c u t i v e e r r o r - f r e e c o m p a r i s o n s o r i s c l e a r e d b y a w r i t e t o t h i s r e g i s t e r . 0 0 c o m p a r e p a s s 1 = i n d i c a t e s t h a t t h e l a s t s a m p l e c o m p a r i s o n w a s e r r o r f r e e . 0 d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 2 7 o f 5 6 r e g i s t e r n a m e a d d r e s s ( h e x ) b i t s n a m e d e s c r i p t i o n d e f a u l t c o m p a r e i 0 l s b s 0 x 6 8 [ 7 : 0 ] c o m p a r e v a l u e i 0 l s b c o m p a r e v a l u e i 0 l s b i s t h e b y t e t h a t i s c o m p a r e d w i t h t h e i 0 l s b i n p u t s a m p l e c a p t u r e d a t t h e i n p u t i n t e r f a c e . 1 0 1 1 0 1 1 0 c o m p a r e i 0 m s b s 0 x 6 9 [ 7 : 0 ] c o m p a r e v a l u e i 0 m s b c o m p a r e v a l u e i 0 m s b i s t h e b y t e t h a t i s c o m p a r e d w i t h t h e i 0 m s b i n p u t s a m p l e c a p t u r e d a t t h e i n p u t i n t e r f a c e . 0 1 1 1 1 0 1 0 c o m p a r e q 0 l s b s 0 x 6 a [ 7 : 0 ] c o m p a r e v a l u e q 0 l s b c o m p a r e v a l u e q 0 l s b i s t h e b y t e t h a t i s c o m p a r e d w i t h t h e q 0 l s b i n p u t s a m p l e c a p t u r e d a t t h e i n p u t i n t e r f a c e . 0 1 0 0 0 1 0 1 c o m p a r e q 0 m s b s 0 x 6 b [ 7 : 0 ] c o m p a r e v a l u e q 0 m s b c o m p a r e v a l u e q 0 m s b i s t h e b y t e t h a t i s c o m p a r e d w i t h t h e q 0 m s b i n p u t s a m p l e c a p t u r e d a t t h e i n p u t i n t e r f a c e . 1 1 1 0 1 0 1 0 c o m p a r e i 1 l s b s 0 x 6 c [ 7 : 0 ] c o m p a r e v a l u e i 1 l s b c o m p a r e v a l u e i 1 l s b i s t h e b y t e t h a t i s c o m p a r e d w i t h t h e i 1 l s b i n p u t s a m p l e c a p t u r e d a t t h e i n p u t i n t e r f a c e . 0 0 0 1 0 1 1 0 c o m p a r e i 1 m s b s 0 x 6 d [ 7 : 0 ] c o m p a r e v a l u e i 1 m s b c o m p a r e v a l u e i 1 m s b i s t h e b y t e t h a t i s c o m p a r e d w i t h t h e i 1 m s b i n p u t s a m p l e c a p t u r e d a t t h e i n p u t i n t e r f a c e . 0 0 0 1 1 0 1 0 c o m p a r e q 1 l s b s 0 x 6 e [ 7 : 0 ] c o m p a r e v a l u e q 1 l s b c o m p a r e v a l u e q 1 l s b i s t h e b y t e t h a t i s c o m p a r e d w i t h t h e q 1 l s b i n p u t s a m p l e c a p t u r e d a t t h e i n p u t i n t e r f a c e . 1 1 0 0 0 1 1 0 c o m p a r e q 1 m s b s 0 x 6 f [ 7 : 0 ] c o m p a r e v a l u e q 1 m s b c o m p a r e v a l u e q 1 m s b i s t h e b y t e t h a t i s c o m p a r e d w i t h t h e q 1 m s b i n p u t s a m p l e c a p t u r e d a t t h e i n p u t i n t e r f a c e . 1 0 1 0 1 0 1 0 s e d i l s b s 0 x 7 0 [ 7 : 0 ] e r r o r s d e t e c t e d i n l s b e r r o r s d e t e c t e d i n l s b i n d i c a t e s w h i c h b i t s w e r e r e c e i v e d i n e r r o r . 0 0 0 0 0 0 0 0 s e d i m s b s 0 x 7 1 [ 7 : 0 ] e r r o r s d e t e c t e d i n m s b e r r o r s d e t e c t e d i n m s b i n d i c a t e s w h i c h b i t s w e r e r e c e i v e d i n e r r o r . 0 0 0 0 0 0 0 0 s e d q l s b s 0 x 7 2 [ 7 : 0 ] e r r o r s d e t e c t e d q n l s b e r r o r s d e t e c t e d q n l s b i n d i c a t e s w h i c h b i t s w e r e r e c e i v e d i n e r r o r . 0 0 0 0 0 0 0 0 s e d q m s b s 0 x 7 3 [ 7 : 0 ] e r r o r s d e t e c t e d q n m s b e r r o r s d e t e c t e d q n m s b i n d i c a t e s w h i c h b i t s w e r e r e c e i v e d i n e r r o r . 0 0 0 0 0 0 0 0 r e v i s i o n 0 x 7 f [ 5 : 2 ] r e v i s i o n [ 3 : 0 ] t h i s v a l u e c o r r e s p o n d s t o t h e d i e r e v i s i o n n u m b e r . 0 0 1 1 = d i e r e v i s i o n 1 . n / a a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 8 o f 5 6 l v d s i n p u t d a t a p o r t s t h e a d 9 1 4 6 h a s o n e l v d s d a t a p o r t t h a t r e c e i v e s d a t a f o r b o t h t h e i a n d q t r a n s m i t p a t h s . t h e d e v i c e c a n a c c e p t d a t a i n b y t e a n d n i b b l e f o r m a t s . i n b y t e a n d n i b b l e m o d e s , t h e d a t a i s s e n t o v e r 8 - b i t a n d 4 - b i t l v d s d a t a b u s e s , r e s p e c t i v e l y . t h e p i n a s s i g n m e n t s o f t h e b u s i n e a c h m o d e a r e s h o w n i n t a b l e 1 2 . t a b l e 1 2 . d a t a b i t p a i r a s s i g n m e n t s f o r d a t a i n p u t m o d e s m o d e m s b t o l s b b y t e d 7 , d 6 , d 5 , d 4 , d 3 , d 2 , d 1 , d 0 n i b b l e 1 d 5 , d 4 , d 3 , d 2 1 i n n i b b l e m o d e , t h e u n u s e d p i n s c a n b e l e f t f l o a t i n g . t h e d a t a i s a c c o m p a n i e d b y d c i a n d f r a m e s i g n a l s . t h e d c i s i g n a l i s a r e f e r e n c e b i t t h a t i s u s e d t o g e n e r a t e a d o u b l e d a t a r a t e ( d d r ) c l o c k . t h e f r a m e s i g n a l i s r e q u i r e d f o r c o n t r o l l i n g t o w h i c h d a c t h e d a t a i s s e n t . a l l o f t h e i n t e r f a c e s i g n a l s c a n b e t i m e a l i g n e d , s o t h e r e i s a m a x i m u m s k e w r e q u i r e m e n t o n t h e b u s . i n s o m e c a s e s , i t i s b e s t t o d e l a y t h e d c i s i g n a l f o r o p t i m u m t i m i n g . b y t e i n t e r f a c e m o d e i n b y t e m o d e , t h e d c i s i g n a l i s a r e f e r e n c e b i t u s e d t o g e n e r a t e t h e d a t a s a m p l i n g c l o c k a n d s h o u l d b e t i m e a l i g n e d w i t h t h e d a t a . t h e m o s t s i g n i f i c a n t b y t e o f t h e d a t a s h o u l d c o r r e s p o n d t o d c i h i g h , a n d t h e l e a s t s i g n i f i c a n t b y t e o f t h e d a t a s h o u l d c o r r e s p o n d t o d c i l o w . t h e f r a m e s i g n a l i n d i c a t e s t o w h i c h d a c t h e d a t a i s s e n t . w h e n f r a m e i s h i g h , d a t a i s s e n t t o t h e i d a c ; w h e n f r a m e i s l o w , d a t a i s s e n t t o t h e q d a c . t h e c o m p l e t e t i m i n g d i a g r a m i s s h o w n i n f i g u r e 3 0 . n i b b l e i n t e r f a c e m o d e i n n i b b l e m o d e , t h e d c i s i g n a l i s a r e f e r e n c e b i t u s e d t o g e n e r a t e t h e d a t a s a m p l i n g c l o c k a n d s h o u l d b e t i m e a l i g n e d w i t h t h e d a t a . t h e f r a m e s i g n a l i n d i c a t e s t o w h i c h d a c t h e d a t a i s s e n t . w h e n f r a m e i s h i g h , d a t a i s s e n t t o t h e i d a c ; w h e n f r a m e i s l o w , d a t a i s s e n t t o t h e q d a c . a l l f o u r n i b b l e s m u s t b e w r i t t e n t o t h e d e v i c e f o r p r o p e r o p e r a t i o n . f o r 1 2 - b i t r e s o l u t i o n d e v i c e s , t h e d a t a i n t h e f o u r t h n i b b l e a c t s a s a p l a c e h o l d e r f o r t h e d a t a f r a m i n g s t r u c t u r e . t h e c o m p l e t e t i m i n g d i a g r a m i s s h o w n i n f i g u r e 3 1 . f i f o o p e r a t i o n t h e a d 9 1 4 6 c o n t a i n s a 2 - c h a n n e l , 1 6 - b i t w i d e , e i g h t - w o r d d e e p f i f o d e s i g n e d t o r e l a x t h e t i m i n g r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e d a t a a r r i v i n g a t t h e d a c i n p u t p o r t s a n d t h e i n t e r n a l d a c d a t a r a t e c l o c k . t h e f i f o a c t s a s a b u f f e r t h a t a b s o r b s t i m i n g v a r i a t i o n s b e t w e e n t h e d a t a s o u r c e a n d t h e d a c , s u c h a s t h e c l o c k - t o - d a t a v a r i a t i o n o f a n f p g a o r a s i c , w h i c h s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e s t h e t i m i n g b u d g e t o f t h e i n t e r f a c e . f i g u r e 3 2 s h o w s t h e b l o c k d i a g r a m o f t h e d a t a p a t h t h r o u g h t h e f i f o . t h e d a t a i s l a t c h e d i n t o t h e d e v i c e , i s f o r m a t t e d , a n d i s t h e n w r i t t e n i n t o t h e f i f o r e g i s t e r d e t e r m i n e d b y t h e f i f o w r i t e p o i n t e r . t h e v a l u e o f t h e w r i t e p o i n t e r i s i n c r e m e n t e d e v e r y t i m e a n e w w o r d i s l o a d e d i n t o t h e f i f o . m e a n w h i l e , d a t a i s r e a d f r o m t h e f i f o r e g i s t e r d e t e r m i n e d b y t h e r e a d p o i n t e r a n d f e d i n t o t h e d i g i t a l d a t a p a t h . t h e v a l u e o f t h e r e a d p o i n t e r i s i n c r e m e n t e d e v e r y t i m e d a t a i s r e a d i n t o t h e d a t a p a t h f r o m t h e f i f o . t h e f i f o p o i n t e r s a r e i n c r e m e n t e d a t t h e d a t a r a t e ( d a c c l k r a t e d i v i d e d b y t h e i n t e r p o l a t i o n r a t i o ) . v a l i d d a t a i s t r a n s m i t t e d t h r o u g h t h e f i f o a s l o n g a s t h e f i f o d o e s n o t o v e r f l o w o r b e c o m e e m p t y . a n o v e r f l o w o r e m p t y c o n d i t i o n o f t h e f i f o o c c u r s w h e n t h e w r i t e p o i n t e r a n d r e a d p o i n t e r p o i n t t o t h e s a m e f i f o l o c a t i o n . t h i s s i m u l t a n - e o u s a c c e s s o f d a t a l e a d s t o u n r e l i a b l e d a t a t r a n s f e r t h r o u g h t h e f i f o a n d m u s t b e a v o i d e d . d c i d a t a [ 1 5 : 0 ] f r a m e q 0 l s b i 1 m s b i 1 l s b q 1 m s b q 1 l s b i 2 m s b i 2 l s b q 2 m s b q 2 l s b 0 9 6 9 1 - 0 3 7 f i g u r e 3 0 . t i m i n g d i a g r a m f o r b y t e m o d e d c i d a t a [ 1 5 : 0 ] f r a m e q 0 n 0 i 1 n 3 i 1 n 2 i 1 n 1 i 1 n 0 q 1 n 3 q 1 n 2 q 1 n 1 q 1 n 0 i 2 n 3 0 9 6 9 1 - 0 3 8 f i g u r e 3 1 . t i m i n g d i a g r a m f o r n i b b l e m o d e d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 2 9 o f 5 6 i a n d q d a c s 3 2 3 2 3 2 3 2 b i t s i n t d c i d a c c l k d a t a i a n d q d a t a p a t h s d a t a f o r m a t i n p u t l a t c h r e g 0 r e g 1 r e g 2 r e g 3 r e g 4 r e g 5 r e g 6 r e g 7 r e s e t l o g i c f r a m e s y n c f i f o s o f t a l i g n r e q u e s t r e g 0 x 1 8 [ 1 ] d a t a / f i f o r a t e r e g 0 x 1 0 [ 6 ] f i f o p h a s e o f f s e t r e g 0 x 1 7 [ 2 : 0 ] r e a d p o i n t e r r e s e t w r i t e p o i n t e r r e s e t r e a d p o i n t e r w r i t e p o i n t e r 0 9 6 9 1 - 0 3 9 f i g u r e 3 2 . b l o c k d i a g r a m o f f i f o n o m i n a l l y , d a t a i s w r i t t e n t o a n d r e a d f r o m t h e f i f o a t t h e s a m e r a t e . t h i s k e e p s t h e f i f o d e p t h c o n s t a n t . i f d a t a i s w r i t t e n t o t h e f i f o f a s t e r t h a n d a t a i s r e a d o u t , t h e f i f o d e p t h i n c r e a s e s . i f d a t a i s r e a d o u t o f t h e f i f o f a s t e r t h a n d a t a i s w r i t t e n t o i t , t h e f i f o d e p t h d e c r e a s e s . f o r o p t i m u m t i m i n g m a r g i n , t h e f i f o d e p t h s h o u l d b e m a i n t a i n e d n e a r h a l f f u l l ( a d i f f e r e n c e o f 4 b e t w e e n t h e w r i t e p o i n t e r a n d r e a d p o i n t e r v a l u e s ) . t h e f i f o d e p t h r e p r e s e n t s t h e f i f o p i p e l i n e d e l a y a n d i s p a r t o f t h e o v e r a l l l a t e n c y o f t h e a d 9 1 4 6 . r e s e t t i n g t h e f i f o w h e n t h e a d 9 1 4 6 i s p o w e r e d o n , t h e f i f o d e p t h i s u n k n o w n . t o a v o i d a c o n c u r r e n t r e a d a n d w r i t e t o t h e s a m e f i f o a d d r e s s a n d t o e n s u r e a f i x e d p i p e l i n e d e l a y , i t i s i m p o r t a n t t o r e s e t t h e f i f o p o i n t e r s t o k n o w n s t a t e s . t h e f i f o p o i n t e r s c a n b e i n i t i a l - i z e d i n t w o w a y s : v i a a w r i t e s e q u e n c e t o t h e s e r i a l p o r t o r b y s t r o b i n g t h e f r a m e i n p u t . t h e r e a r e t w o t y p e s o f f i f o r e s e t : a r e l a t i v e r e s e t a n d a n a b s o l u t e r e s e t . a r e l a t i v e r e s e t e n f o r c e s a d e f i n e d f i f o d e p t h . a n a b s o l u t e r e s e t e n f o r c e s a p a r t i c u l a r w r i t e p o i n t e r v a l u e w h e n t h e r e s e t i s i n i t i a t e d . a s e r i a l p o r t i n i t i a t e d f i f o r e s e t i s a l w a y s a r e l a t i v e r e s e t . a f r a m e s t r o b e i n i t i a t e d r e s e t c a n b e e i t h e r a r e l a t i v e o r a n a b s o l u t e r e s e t . t h e o p e r a t i o n o f t h e f r a m e i n i t i a t e d f i f o r e s e t d e p e n d s o n t h e s y n c h r o n i z a t i o n m o d e c h o s e n . x w h e n s y n c h r o n i z a t i o n i s d i s a b l e d o r w h e n i t i s c o n f i g u r e d f o r d a t a r a t e m o d e s y n c h r o n i z a t i o n , t h e f r a m e s t r o b e i n i t i a t e s a r e l a t i v e f i f o r e s e t . t h e r e f e r e n c e p o i n t o f t h e r e l a t i v e r e s e t i s t h e p o s i t i o n o f t h e r e a d p o i n t e r . x w h e n f i f o m o d e s y n c h r o n i z a t i o n i s c h o s e n , t h e f r a m e s t r o b e i n i t i a t e s a n a b s o l u t e f i f o r e s e t . f o r m o r e i n f o r m a t i o n a b o u t t h e s y n c h r o n i z a t i o n f u n c t i o n , s e e t h e m u l t i c h i p s y n c h r o n i z a t i o n s e c t i o n . a s u m m a r y o f t h e s y n c h r o n i z a t i o n m o d e s a n d t h e t y p e s o f f i f o r e s e t u s e d i s p r o v i d e d i n t a b l e 1 3 . t a b l e 1 3 . s u m m a r y o f f i f o r e s e t s f i f o r e s e t s i g n a l s y n c h r o n i z a t i o n m o d e d i s a b l e d d a t a r a t e f i f o r e s e t s e r i a l p o r t r e l a t i v e r e l a t i v e r e l a t i v e f r a m e r e l a t i v e r e l a t i v e a b s o l u t e f o r a f r a m e d e p e n d e n t f i f o r e s e t t o o c c u r , a n e x t e n d e d f r a m e p u l s e m u s t b e s e n t t o t h e p a r t f o r p r o p e r o p e r a t i o n . t h e e x t e n d e d f r a m e p u l s e m u s t b e a s s e r t e d h i g h f o r a n e n t i r e i a n d q d a c d a t a s a m p l e l o a d . t h i s c o r r e s p o n d s t o f o u r d a t a c l o c k s a m p l e s i n b y t e m o d e a n d e i g h t d a t a c l o c k s a m p l e s i n n i b b l e m o d e ( s e e f i g u r e 3 3 a n d f i g u r e 3 4 , r e s p e c t i v e l y ) . q 0 l s b i 1 m s b i 1 l s b q 1 m s b q 1 l s b i 2 m s b i 2 l s b q 2 m s b q 2 l s b d c i d a t a [ 1 5 : 0 ] e x t e n d e d f r a m e 0 9 6 9 1 - 0 9 7 f i g u r e 3 3 . t i m i n g d i a g r a m f o r e x t e n d e d f r a m e p u l s e ( b y t e m o d e ) q 0 n 0 i 1 n 3 i 1 n 2 i 1 n 1 i 1 n 0 q 1 n 3 q 1 n 2 q 1 n 1 q 1 n 0 i 2 n 3 d c i d a t a [ 1 5 : 0 ] e x t e n d e d f r a m e 0 9 6 9 1 - 0 9 8 f i g u r e 3 4 . t i m i n g d i a g r a m f o r e x t e n d e d f r a m e p u l s e ( n i b b l e m o d e ) a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 3 0 o f 5 6 s e r i a l p o r t i n i t i a t e d f i f o r e s e t a s e r i a l p o r t i n i t i a t e d f i f o r e s e t c a n b e i s s u e d i n a n y m o d e a n d a l w a y s r e s u l t s i n a r e l a t i v e f i f o r e s e t . t o i n i t i a l i z e t h e f i f o d a t a l e v e l t h r o u g h t h e s e r i a l p o r t , b i t 1 o f r e g i s t e r 0 x 1 8 s h o u l d b e t o g g l e d f r o m 0 t o 1 a n d b a c k . w h e n t h e w r i t e t o t h i s r e g i s t e r i s c o m p l e t e , t h e f i f o d a t a l e v e l i s i n i t i a l i z e d . w h e n t h e i n i t i a l i z a - t i o n i s t r i g g e r e d , t h e n e x t t i m e t h a t t h e r e a d p o i n t e r b e c o m e s 0 , t h e w r i t e p o i n t e r i s s e t t o t h e v a l u e o f t h e f i f o s t a r t l e v e l v a r i a b l e ( r e g i s t e r 0 x 1 7 , b i t s [ 2 : 0 ] ) u p o n i n i t i a l i z a t i o n . b y d e f a u l t , t h i s v a l u e i s 4 , b u t i t c a n b e p r o g r a m m e d t o a v a l u e f r o m 0 t o 7 . t h e r e c o m m e n d e d p r o c e d u r e f o r a s e r i a l p o r t f i f o d a t a l e v e l i n i t i a l i z a t i o n i s a s f o l l o w s : 1 . p r o g r a m r e g i s t e r 0 x 1 7 t o 0 x 0 5 . 2 . r e q u e s t f i f o l e v e l r e s e t b y s e t t i n g r e g i s t e r 0 x 1 8 , b i t 1 , t o 1 . 3 . v e r i f y t h a t t h e p a r t a c k n o w l e d g e s t h e r e q u e s t b y e n s u r i n g t h a t r e g i s t e r 0 x 1 8 , b i t 2 , i s s e t t o 1 . 4 . r e m o v e t h e r e q u e s t b y s e t t i n g r e g i s t e r 0 x 1 8 , b i t 1 , t o 0 . 5 . v e r i f y t h a t t h e p a r t d r o p s t h e a c k n o w l e d g e s i g n a l b y e n s u r i n g t h a t r e g i s t e r 0 x 1 8 , b i t 2 , i s s e t t o 0 . 6 . r e a d b a c k r e g i s t e r 0 x 1 9 t o v e r i f y t h a t t h e p o i n t e r s p a c i n g i s s e t t o 3 ( 0 x 0 7 ) o r 4 ( 0 x 0 f ) . 7 . i f t h e r e a d b a c k o f r e g i s t e r 0 x 1 9 s h o w s a p o i n t e r s p a c i n g o f 2 ( 0 x 0 3 ) , i n c r e m e n t r e g i s t e r 0 x 1 7 t o a s p a c i n g o f 0 x 0 6 a n d r e p e a t s t e p 2 t h r o u g h s t e p 5 . r e a d b a c k r e g i s t e r 0 x 1 9 a g a i n t o v e r i f y t h a t t h e p o i n t e r s p a c i n g i s n o w s e t t o 3 ( 0 x 0 7 ) . 8 . i f t h e r e a d b a c k o f r e g i s t e r 0 x 1 9 s h o w s a p o i n t e r s p a c i n g o f 5 ( 0 x 1 f ) a f t e r s t e p 6 , d e c r e m e n t r e g i s t e r 0 x 1 7 t o a s p a c i n g o f 0 x 0 4 a n d r e p e a t s t e p 2 t h r o u g h s t e p 5 . r e a d b a c k r e g i s t e r 0 x 1 9 a g a i n t o v e r i f y t h a t t h e p o i n t e r s p a c i n g i s n o w s e t t o 4 ( 0 x 0 f ) . f r a m e i n i t i a t e d r e l a t i v e f i f o r e s e t t h e p r i m a r y f u n c t i o n o f t h e f r a m e i n p u t i s t o i n d i c a t e t o w h i c h d a c t h e i n p u t d a t a i s w r i t t e n . a n o t h e r f u n c t i o n o f t h e f r a m e i n p u t i s t o i n i t i a l i z e t h e f i f o d a t a l e v e l v a l u e . t h i s i s d o n e b y a s s e r t i n g t h e f r a m e s i g n a l h i g h f o r a t l e a s t t h e t i m e i n t e r v a l r e q u i r e d t o l o a d c o m p l e t e d a t a t o t h e i a n d q d a c s . t h i s c o r r e s p o n d s t o f o u r d c i p e r i o d s i n b y t e m o d e a n d e i g h t d c i p e r i o d s i n n i b b l e m o d e . t o i n i t i a t e a r e l a t i v e f i f o r e s e t w i t h t h e f r a m e s i g n a l , t h e d e v i c e m u s t b e c o n f i g u r e d i n d a t a r a t e m o d e ( r e g i s t e r 0 x 1 0 , b i t 6 = 1 ) . w h e n f r a m e i s a s s e r t e d i n d a t a r a t e m o d e , t h e w r i t e p o i n t e r i s s e t t o 4 b y d e f a u l t ( o r t o t h e f i f o s t a r t l e v e l ) t h e n e x t t i m e t h a t t h e r e a d p o i n t e r b e c o m e s 0 ( s e e f i g u r e 3 5 ) . 0 9 6 9 1 - 0 4 0 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 f i f o w r i t e r e s e t s r e a d p o i n t e r f r a m e w r i t e p o i n t e r f i g u r e 3 5 . f r a m e i n p u t v s . w r i t e p o i n t e r v a l u e , d a t a r a t e m o d e f r a m e i n i t i a t e d a b s o l u t e f i f o r e s e t i n f i f o r a t e s y n c h r o n i z a t i o n m o d e , t h e w r i t e p o i n t e r o f t h e f i f o i s r e s e t i n a n a b s o l u t e m a n n e r . t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l a l i g n s t h e i n t e r n a l c l o c k s o n t h e p a r t t o a c o m m o n r e f e r e n c e c l o c k s o t h a t t h e p i p e l i n e d e l a y i n t h e d i g i t a l c i r c u i t s t a y s t h e s a m e d u r i n g p o w e r c y c l e s . t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l i s s a m p l e d b y t h e d a c c l o c k i n t h e a d 9 1 4 6 . t h e e d g e o f t h e d a c c l o c k u s e d t o s a m p l e t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l i s s e l e c t e d b y b i t 3 o f r e g i s t e r 0 x 1 0 . t h e f r a m e s i g n a l i s u s e d t o r e s e t t h e f i f o w r i t e p o i n t e r . i n t h e f i f o r a t e s y n c h r o n i z a t i o n m o d e , t h e f i f o w r i t e p o i n t e r i s r e s e t i m m e d i a t e l y a f t e r t h e f r a m e s i g n a l i s a s s e r t e d h i g h f o r a t l e a s t t h e t i m e i n t e r v a l r e q u i r e d t o l o a d c o m p l e t e d a t a t o t h e i a n d q d a c s . t h e f i f o w r i t e p o i n t e r i s r e s e t t o t h e v a l u e o f t h e f i f o p h a s e o f f s e t [ 2 : 0 ] b i t s i n r e g i s t e r 0 x 1 7 . f i f o r a t e s y n c h r o - n i z a t i o n i s s e l e c t e d b y s e t t i n g b i t 6 o f r e g i s t e r 0 x 1 0 t o 0 . r e a d p o i n t e r w r i t e p o i n t e r s y n c f r a m e f i f o r e a d r e s e t f i f o w r i t e r e s e t f i f o p h a s e o f f s e t [ 2 : 0 ] r e g 0 x 1 7 [ 2 : 0 ] = 1 0 1 0 1 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 3 2 1 0 7 6 5 6 6 5 4 7 0 9 6 9 1 - 0 4 1 f i g u r e 3 6 . f r a m e i n p u t v s . w r i t e p o i n t e r v a l u e , f i f o r a t e m o d e m o n i t o r i n g t h e f i f o s t a t u s t h e f i f o i n i t i a l i z a t i o n a n d s t a t u s c a n b e r e a d f r o m r e g i s t e r 0 x 1 8 . t h i s r e g i s t e r p r o v i d e s i n f o r m a t i o n a b o u t t h e f i f o s t a t u s a n d w h e t h e r t h e i n i t i a l i z a t i o n w a s s u c c e s s f u l . t h e m s b o f r e g i s t e r 0 x 1 8 i s a f i f o w a r n i n g f l a g t h a t c a n o p t i o n a l l y t r i g g e r a d e v i c e i r q . t h i s f l a g i n d i c a t e s t h a t t h e f i f o i s c l o s e t o e m p t y i n g ( f i f o l e v e l i s 1 ) o r o v e r f l o w i n g ( f i f o l e v e l i s 7 ) . i n t h i s c a s e , d a t a m a y s o o n b e c o r r u p t e d , a n d a c t i o n s h o u l d b e t a k e n . t h e f i f o d a t a l e v e l c a n b e r e a d f r o m r e g i s t e r 0 x 1 9 a t a n y t i m e . t h e s e r i a l p o r t r e p o r t e d f i f o d a t a l e v e l i s d e n o t e d a s a 7 - b i t t h e r m o m e t e r c o d e ( b a s e 1 c o d e ) o f t h e w r i t e c o u n t e r s t a t e r e l a t i v e t o t h e a b s o l u t e r e a d c o u n t e r b e i n g a t 0 . t h e o p t i m u m f i f o d a t a l e v e l o f 4 i s t h e r e f o r e r e p o r t e d a s a v a l u e o f 0 0 0 0 1 1 1 1 i n t h e s t a t u s r e g i s t e r . n o t e t h a t , d e p e n d i n g o n t h e t i m i n g r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e d c i a n d t h e m a i n d a c c l k , t h e f i f o l e v e l v a l u e c a n b e o f f b y a 1 c o u n t ; t h a t i s , t h e r e a d b a c k o f r e g i s t e r 0 x 1 9 c a n b e 0 0 0 1 1 1 1 1 i n t h e c a s e o f a + 1 c o u n t a n d 0 0 0 0 0 1 1 1 i n t h e c a s e o f a ? 1 c o u n t . t h e r e f o r e , i t i s i m p o r t a n t t o k e e p t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e r e a d a n d w r i t e p o i n t e r s t o a v a l u e o f a t l e a s t 2 . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 3 1 o f 5 6 i n t e r f a c e t i m i n g t h e t i m i n g d i a g r a m f o r t h e d i g i t a l i n t e r f a c e p o r t i s s h o w n i n f i g u r e 3 7 . w h e n r e g i s t e r 0 x 1 6 , b i t s [ 2 : 0 ] a r e s e t t o 0 0 0 , t h e s a m p l i n g p o i n t o f t h e d a t a b u s n o m i n a l l y o c c u r s 1 6 5 p s a f t e r e a c h e d g e o f t h e d c i s i g n a l a n d h a s a n u n c e r t a i n t y o f 2 8 5 p s , a s i l l u s t r a t e d b y t h e d a t a v a l i d w i n d o w s h o w n i n f i g u r e 3 7 . t h e d a t a a n d f r a m e s i g n a l s m u s t b e v a l i d t h r o u g h o u t t h i s w i n d o w . t h e d a t a a n d f r a m e s i g n a l s m a y c h a n g e a t a n y t i m e b e t w e e n d a t a v a l i d w i n d o w s . t h e s e t u p ( t s ) a n d h o l d ( t h ) t i m e s , w i t h r e s p e c t t o t h e e d g e s , a r e s h o w n i n f i g u r e 3 7 . t h e m i n i m u m s e t u p a n d h o l d t i m e s a r e s h o w n i n t a b l e 1 4 . 0 9 6 9 1 - 0 4 2 d c i d a t a t h t s d v w o r k o w n o t e s 1 . d v w = d a t a v a l i d w i n d o w . k o w = k e e p o u t w i n d o w . f i g u r e 3 7 . t i m i n g d i a g r a m f o r i n p u t d a t a p o r t t a b l e 1 4 . d a t a t o d c i s e t u p a n d h o l d t i m e s d c i d e l a y r e g i s t e r 0 x 1 6 , b i t s [ 1 : 0 ] m i n i m u m s e t u p t i m e , t s ( n s ) m i n i m u m h o l d t i m e , t h ( n s ) s a m p l i n g i n t e r v a l ( n s ) 0 0 0 . 1 2 0 . 4 5 0 . 5 7 0 1 ? 0 . 0 1 0 . 7 4 0 . 7 3 1 0 ? 0 . 2 1 . 0 3 0 . 8 3 1 1 ? 0 . 2 8 1 . 1 6 0 . 8 8 b y p a s s d c i d e l a y m o d e a n a d d i t i o n a l o p t i o n f o r t h e t i m i n g o f t h e d a t a , d c i , a n d f r a m e s i g n a l s r e q u i r e s t h e d c i t o b e d e l a y e d b y 9 0 a h e a d o f t h e d a t a a n d f r a m e s i g n a l s . i n b y p a s s d c i d e l a y m o d e , t h e d c i s i g n a l i s p l a c e d i n t h e o p t i m a l d a t a v a l i d w i n d o w o u t s i d e t h e p a r t , a n d t h e d e l a y c i r c u i t r y i n s i d e t h e p a r t i s b y p a s s e d . t h i s m o d e p r o v i d e s a s m a l l e r s a m p l i n g w i n d o w t h a t a l l o w s f o r a w i d e r r a n g e o f p l a c e m e n t a r e a f o r c o r r e c t s a m p l i n g e d g e s . t h e b y p a s s d c i d e l a y m o d e i s e n a b l e d b y s e t t i n g b i t 2 i n r e g i s t e r 0 x 1 6 t o 1 . t h e s a m p l i n g p o i n t o f t h e d a t a b u s n o m i n a l l y o c c u r s 9 0 p s b e f o r e e a c h e d g e o f t h e d c i s i g n a l a n d h a s a n u n c e r t a i n t y o f 1 8 0 p s , a s i l l u s t r a t e d b y t h e s a m p l i n g i n t e r v a l s h o w n i n f i g u r e 3 8 . t h e r e s u l t i n g s e t u p a n d h o l d t i m e s f o r t h i s m o d e a r e a s f o l l o w s : x m i n i m u m s e t u p t i m e ( t s ) : 0 . 2 7 n s x m i n i m u m h o l d t i m e ( t h ) : 0 . 0 9 n s x s a m p l i n g i n t e r v a l : 0 . 3 6 n s f i g u r e 3 8 s h o w s t h e t i m i n g f o r t h e b y p a s s d c i d e l a y m o d e . d c i d a t a t h t s d v w o r k o w 0 9 6 9 1 - 0 9 9 n o t e s 1 . d v w = d a t a v a l i d w i n d o w . k o w = k e e p o u t w i n d o w . f i g u r e 3 8 . t i m i n g d i a g r a m f o r i n p u t d a t a p o r t ( b y p a s s d c i d e l a y m o d e ) t h e d a t a i n t e r f a c e t i m i n g c a n b e v e r i f i e d u s i n g t h e s a m p l e e r r o r d e t e c t i o n ( s e d ) c i r c u i t r y . s e e t h e i n t e r f a c e t i m i n g v a l i d a t i o n s e c t i o n f o r m o r e i n f o r m a t i o n . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 3 2 o f 5 6 d i g i t a l d a t a p a t h t h e b l o c k d i a g r a m i n f i g u r e 3 9 s h o w s t h e f u n c t i o n a l i t y o f t h e d i g i t a l d a t a p a t h . t h e d i g i t a l p r o c e s s i n g i n c l u d e s a p r e m o d u l a - t i o n b l o c k , t w o h a l f - b a n d ( h b ) i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s , p h a s e a n d o f f s e t a d j u s t m e n t b l o c k s , a n d a n i n v e r s e s i n c f i l t e r . p r e m o d p h a s e a n d o f f s e t a d j u s t m e n t h b 1 h b 2 s i n c ? 1 0 9 6 9 1 - 1 0 3 f i g u r e 3 9 . b l o c k d i a g r a m o f d i g i t a l d a t a p a t h t h e d i g i t a l d a t a p a t h a c c e p t s i a n d q d a t a s t r e a m s a n d p r o c e s s e s t h e m a s a q u a d r a t u r e d a t a s t r e a m . t h e s i g n a l p r o c e s s i n g b l o c k s c a n b e u s e d w h e n t h e i n p u t d a t a s t r e a m i s r e p r e s e n t e d a s c o m p l e x d a t a . t h e d i g i t a l d a t a p a t h c a n a l s o b e u s e d t o p r o c e s s a n i n p u t d a t a s t r e a m r e p r e s e n t i n g t w o i n d e p e n d e n t r e a l d a t a s t r e a m s , b u t t h e f u n c t i o n a l i t y i s s o m e w h a t r e s t r i c t e d . t h e p r e m o d u l a t i o n b l o c k a n d a n y o f t h e n o n s h i f t e d i n t e r p o l a t i o n f i l t e r m o d e s c a n b e u s e d f o r a n i n p u t d a t a s t r e a m r e p r e s e n t i n g t w o i n d e p e n d e n t r e a l d a t a s t r e a m s . s e e t h e c o a r s e m o d u l a t i o n m i x i n g s e q u e n c e s s e c t i o n f o r m o r e i n f o r m a t i o n . p r e m o d u l a t i o n t h e h a l f - b a n d i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s h a v e s e l e c t a b l e p a s s b a n d s t h a t a l l o w t h e c e n t e r f r e q u e n c i e s t o b e m o v e d i n i n c r e m e n t s o f o n e - h a l f t h e i r i n p u t d a t a r a t e . t h e p r e m o d u l a t i o n b l o c k p r o v i d e s a d i g i t a l u p c o n v e r s i o n o f t h e i n c o m i n g w a v e f o r m b y o n e - h a l f t h e i n c o m i n g d a t a r a t e , f d a t a . t h i s c a n b e u s e d t o f r e q u e n c y - s h i f t b a s e - b a n d i n p u t d a t a t o t h e c e n t e r o f t h e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r p a s s b a n d . i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s t h e t r a n s m i t p a t h c o n t a i n s t w o i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s . b o t h i n t e r - p o l a t i o n f i l t e r s p r o v i d e a 2 i n c r e a s e i n o u t p u t d a t a r a t e . t h e h a l f - b a n d ( h b ) f i l t e r s c a n b e i n d i v i d u a l l y b y p a s s e d o r c a s c a d e d t o p r o v i d e 1 , 2 , o r 4 i n t e r p o l a t i o n r a t i o s . e a c h h a l f - b a n d f i l t e r s t a g e o f f e r s a d i f f e r e n t c o m b i n a t i o n o f b a n d w i d t h s a n d o p e r a t i n g m o d e s . t h e b a n d w i d t h o f t h e t w o h a l f - b a n d f i l t e r s w i t h r e s p e c t t o t h e d a t a r a t e a t t h e f i l t e r i n p u t i s a s f o l l o w s : x b a n d w i d t h o f h b 1 = 0 . 8 f i n 1 x b a n d w i d t h o f h b 2 = 0 . 5 f i n 2 t h e u s a b l e b a n d w i d t h i s d e f i n e d a s t h e f r e q u e n c y o v e r w h i c h t h e f i l t e r s h a v e a p a s s - b a n d r i p p l e o f l e s s t h a n 0 . 0 0 1 d b a n d a n i m a g e r e j e c t i o n o f g r e a t e r t h a n + 8 5 d b . a s d e s c r i b e d i n t h e h a l f - b a n d f i l t e r 1 ( h b 1 ) s e c t i o n , t h e i m a g e r e j e c t i o n u s u a l l y s e t s t h e u s a b l e b a n d w i d t h o f t h e f i l t e r , n o t t h e p a s s - b a n d f l a t n e s s . t h e h a l f - b a n d f i l t e r s o p e r a t e i n s e v e r a l m o d e s , p r o v i d i n g p r o g r a m m a b l e p a s s - b a n d c e n t e r f r e q u e n c i e s a s w e l l a s s i g n a l m o d u l a t i o n . t h e h b 1 f i l t e r h a s f o u r m o d e s o f o p e r a t i o n , a n d t h e h b 2 f i l t e r h a s e i g h t m o d e s o f o p e r a t i o n . h a l f - b a n d f i l t e r 1 ( h b 1 ) h b 1 h a s f o u r m o d e s o f o p e r a t i o n , a s s h o w n i n f i g u r e 4 0 . t h e s h a p e o f t h e f i l t e r r e s p o n s e i s i d e n t i c a l i n e a c h o f t h e f o u r m o d e s . t h e f o u r m o d e s a r e d i s t i n g u i s h e d b y t w o f a c t o r s : t h e f i l t e r c e n t e r f r e q u e n c y a n d w h e t h e r t h e i n p u t s i g n a l i s m o d u l a t e d b y t h e f i l t e r . 0 ? 2 0 ? 4 0 ? 6 0 ? 8 0 ? 1 0 0 0 2 . 0 1 . 8 1 . 6 1 . 4 1 . 2 1 . 0 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 m a g n i t u d e ( d b ) f r e q u e n c y ( f i n 1 ) ( h z ) m o d e 0 m o d e 1 m o d e 3 m o d e 2 0 9 6 9 1 - 0 4 5 f i g u r e 4 0 . h b 1 f i l t e r m o d e s a s s h o w n i n f i g u r e 4 0 , t h e c e n t e r f r e q u e n c y i n e a c h m o d e i s o f f s e t b y o n e - h a l f t h e i n p u t d a t a r a t e ( f i n 1 ) o f t h e f i l t e r . m o d e 0 a n d m o d e 1 d o n o t m o d u l a t e t h e i n p u t s i g n a l . m o d e 2 a n d m o d e 3 m o d u l a t e t h e i n p u t s i g n a l b y f i n 1 . w h e n o p e r a t i n g i n m o d e 0 a n d m o d e 2 , t h e i a n d q p a t h s o p e r a t e i n d e p e n d e n t l y a n d n o m i x i n g o f t h e d a t a b e t w e e n c h a n n e l s o c c u r s . w h e n o p e r - a t i n g i n m o d e 1 a n d m o d e 3 , m i x i n g o f t h e d a t a b e t w e e n t h e i a n d q p a t h s o c c u r s ; t h e r e f o r e , t h e d a t a i n p u t i n t o t h e f i l t e r i s a s s u m e d t o b e c o m p l e x . t a b l e 1 5 s u m m a r i z e s t h e h b 1 m o d e s . t a b l e 1 5 . h b 1 f i l t e r m o d e s m o d e f c e n t e r f m o d i n p u t d a t a 0 d c n o n e r e a l o r c o m p l e x 1 f i n / 2 n o n e c o m p l e x 2 f i n f i n r e a l o r c o m p l e x 3 3 f i n / 2 f i n c o m p l e x d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 3 3 o f 5 6 f i g u r e 4 1 s h o w s t h e p a s s - b a n d f i l t e r r e s p o n s e f o r h b 1 . i n m o s t a p p l i c a t i o n s , t h e u s a b l e b a n d w i d t h o f t h e f i l t e r i s l i m i t e d b y t h e i m a g e s u p p r e s s i o n p r o v i d e d b y t h e s t o p - b a n d r e j e c t i o n a n d n o t b y t h e p a s s - b a n d f l a t n e s s . t a b l e 1 6 s h o w s t h e p a s s - b a n d f l a t n e s s a n d t h e s t o p - b a n d r e j e c t i o n s u p p o r t e d b y t h e h b 1 f i l t e r a t d i f - f e r e n t b a n d w i d t h s . 0 . 0 2 ? 0 . 1 0 ? 0 . 0 8 ? 0 . 0 6 ? 0 . 0 4 ? 0 . 0 2 0 0 0 . 4 0 0 . 3 6 0 . 3 2 0 . 2 8 0 . 2 4 0 . 2 0 0 . 1 6 0 . 1 2 0 . 0 8 0 . 0 4 m a g n i t u d e ( d b ) f r e q u e n c y ( f i n 1 ) ( h z ) 0 9 6 9 1 - 0 4 6 f i g u r e 4 1 . p a s s - b a n d d e t a i l o f h b 1 t a b l e 1 6 . h b 1 p a s s - b a n d a n d s t o p - b a n d p e r f o r m a n c e b y b a n d w i d t h b a n d w i d t h ( % o f f i n 1 ) p a s s - b a n d f l a t n e s s ( d b ) s t o p - b a n d r e j e c t i o n ( d b ) 8 0 0 . 0 0 1 8 5 8 0 . 4 0 . 0 0 1 2 8 0 8 1 . 2 0 . 0 0 3 3 7 0 8 2 0 . 0 0 7 6 6 0 8 3 . 6 0 . 0 2 7 1 5 0 8 5 . 6 0 . 1 0 9 6 4 0 h a l f - b a n d f i l t e r 2 ( h b 2 ) h b 2 h a s e i g h t m o d e s o f o p e r a t i o n , a s s h o w n i n f i g u r e 4 2 a n d f i g u r e 4 3 . t h e s h a p e o f t h e f i l t e r r e s p o n s e i s i d e n t i c a l i n e a c h o f t h e e i g h t m o d e s . t h e e i g h t m o d e s a r e d i s t i n g u i s h e d b y t w o f a c t o r s : t h e f i l t e r c e n t e r f r e q u e n c y a n d w h e t h e r t h e i n p u t s i g n a l i s m o d u l a t e d b y t h e f i l t e r . 0 ? 2 0 ? 4 0 ? 6 0 ? 8 0 ? 1 0 0 0 2 . 0 1 . 8 1 . 6 1 . 4 1 . 2 1 . 0 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 m o d e 0 m o d e 2 m o d e 6 m o d e 4 0 9 6 9 1 - 0 4 7 m a g n i t u d e ( d b ) f r e q u e n c y ( f i n 2 ) ( h z ) f i g u r e 4 2 . h b 2 , e v e n f i l t e r m o d e s 0 ? 2 0 ? 4 0 ? 6 0 ? 8 0 ? 1 0 0 0 2 . 0 1 . 8 1 . 6 1 . 4 1 . 2 1 . 0 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2 m o d e 1 m o d e 3 m o d e 7 m o d e 5 0 9 6 9 1 - 0 4 8 m a g n i t u d e ( d b ) f r e q u e n c y ( f i n 2 ) ( h z ) f i g u r e 4 3 . h b 2 , o d d f i l t e r m o d e s a s s h o w n i n f i g u r e 4 2 a n d f i g u r e 4 3 , t h e c e n t e r f r e q u e n c y i n e a c h m o d e i s o f f s e t b y o n e - f o u r t h t h e i n p u t d a t a r a t e ( f i n 2 ) o f t h e f i l t e r . m o d e 0 t h r o u g h m o d e 3 d o n o t m o d u l a t e t h e i n p u t s i g n a l . m o d e 4 t h r o u g h m o d e 7 m o d u l a t e t h e i n p u t s i g n a l b y f i n 2 . w h e n o p e r a t i n g i n m o d e 0 a n d m o d e 4 , t h e i a n d q p a t h s o p e r a t e i n d e p e n d e n t l y a n d n o m i x i n g o f t h e d a t a b e t w e e n c h a n - n e l s o c c u r s . w h e n o p e r a t i n g i n t h e o t h e r s i x m o d e s , m i x i n g o f t h e d a t a b e t w e e n t h e i a n d q p a t h s o c c u r s ; t h e r e f o r e , t h e d a t a i n p u t t o t h e f i l t e r i s a s s u m e d t o b e c o m p l e x . t a b l e 1 7 s u m m a r i z e s t h e h b 2 m o d e s . t a b l e 1 7 . h b 2 f i l t e r m o d e s m o d e f c e n t e r f m o d i n p u t d a t a 0 d c n o n e r e a l o r c o m p l e x 1 f i n / 4 n o n e c o m p l e x 2 f i n / 2 n o n e c o m p l e x 3 3 f i n / 4 n o n e c o m p l e x 4 f i n f i n r e a l o r c o m p l e x 5 5 f i n / 4 f i n c o m p l e x 6 3 f i n / 2 f i n c o m p l e x 7 7 f i n / 4 f i n c o m p l e x a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 3 4 o f 5 6 f i g u r e 4 4 s h o w s t h e p a s s - b a n d f i l t e r r e s p o n s e f o r h b 2 . i n m o s t a p p l i c a t i o n s , t h e u s a b l e b a n d w i d t h o f t h e f i l t e r i s l i m i t e d b y t h e i m a g e s u p p r e s s i o n p r o v i d e d b y t h e s t o p - b a n d r e j e c t i o n a n d n o t b y t h e p a s s - b a n d f l a t n e s s . t a b l e 1 8 s h o w s t h e p a s s - b a n d f l a t n e s s a n d s t o p - b a n d r e j e c t i o n s u p p o r t e d b y t h e h b 2 f i l t e r a t d i f f e r e n t b a n d w i d t h s . 0 . 0 2 0 ? 0 . 0 2 ? 0 . 0 4 ? 0 . 0 6 ? 0 . 0 8 ? 0 . 1 0 0 0 . 3 2 0 . 2 8 0 . 2 4 0 . 2 0 0 . 1 6 0 . 1 2 0 . 0 8 0 . 0 4 0 9 6 9 1 - 0 4 9 m a g n i t u d e ( d b ) f r e q u e n c y ( f i n 2 ) ( h z ) f i g u r e 4 4 . p a s s - b a n d d e t a i l o f h b 2 t a b l e 1 8 . h b 2 p a s s - b a n d a n d s t o p - b a n d p e r f o r m a n c e b y b a n d w i d t h b a n d w i d t h ( % o f f i n 2 ) p a s s - b a n d f l a t n e s s ( d b ) s t o p - b a n d r e j e c t i o n ( d b ) 5 0 0 . 0 0 1 8 5 5 0 . 8 0 . 0 0 1 2 8 0 5 2 . 8 0 . 0 0 2 8 7 0 5 6 0 . 0 0 8 9 6 0 6 0 0 . 0 2 8 7 5 0 6 4 . 8 0 . 1 8 7 7 4 0 d a t a p a t h c o n f i g u r a t i o n c o n f i g u r i n g t h e a d 9 1 4 6 d a t a p a t h s t a r t s w i t h t h e a p p l i c a t i o n r e q u i r e m e n t s o f t h e i n p u t d a t a r a t e , t h e i n t e r p o l a t i o n r a t i o , t h e o u t p u t s i g n a l b a n d w i d t h , a n d t h e o u t p u t s i g n a l c e n t e r f r e q u e n c y . g i v e n t h e s e f o u r p a r a m e t e r s , t h e f i r s t s t e p i n c o n f i g u r i n g t h e d a t a p a t h i s t o v e r i f y t h a t t h e d e v i c e s u p p o r t s t h e b a n d w i d t h r e q u i r e m e n t s . t h e m o d e s o f t h e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s a r e t h e n c h o s e n . d e t e r m i n i n g i n t e r p o l a t i o n f i l t e r m o d e s t a b l e 1 9 s h o w s t h e r e c o m m e n d e d i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s e t t i n g s f o r a v a r i e t y o f f i l t e r i n t e r p o l a t i o n f a c t o r s , f i l t e r c e n t e r f r e q u e n c i e s , a n d s i g n a l m o d u l a t i o n . t h e i n t e r p o l a t i o n m o d e s w e r e c h o s e n b a s e d o n t h e f i n a l c e n t e r f r e q u e n c y o f t h e s i g n a l a n d b y d e t e r - m i n i n g t h e f r e q u e n c y s h i f t o f t h e s i g n a l r e q u i r e d . w h e n t h e s e p a r a m e t e r s a r e k n o w n a n d p u t i n t e r m s o f t h e i n p u t d a t a r a t e ( f d a t a ) , t h e f i l t e r c o n f i g u r a t i o n t h a t c o m e s c l o s e s t t o m a t c h i n g i s s e l e c t e d f r o m t a b l e 1 9 . t a b l e 1 9 . r e c o m m e n d e d i n t e r p o l a t i o n f i l t e r m o d e s ( r e g i s t e r 0 x 1 c a n d r e g i s t e r 0 x 1 d ) i n t e r p o l a t i o n f a c t o r f i l t e r m o d e s f s i g n a l m o d u l a t i o n f c e n t e r s h i f t h b 1 [ 1 : 0 ] h b 2 [ 5 : 0 ] 4 0 0 ( m o d e 0 ) 0 0 0 0 0 0 d c 0 4 0 1 ( m o d e 1 ) 0 0 1 0 0 1 d c 1 f d a t a / 2 4 1 0 ( m o d e 2 ) 0 1 0 0 1 0 f d a t a f d a t a 4 1 1 ( m o d e 3 ) 0 1 1 0 1 1 f d a t a 1 3 f d a t a / 2 4 0 0 ( m o d e 0 ) 1 0 0 1 0 0 2 f d a t a 2 f d a t a 4 0 1 ( m o d e 1 ) 1 0 1 1 0 1 2 f d a t a 1 5 f d a t a / 2 4 1 0 ( m o d e 2 ) 1 1 0 1 1 0 3 f d a t a 3 f d a t a 4 1 1 ( m o d e 3 ) 1 1 1 1 1 1 3 f d a t a 1 7 f d a t a / 2 2 0 0 ( m o d e 0 ) b y p a s s d c 0 2 0 1 ( m o d e 1 ) b y p a s s d c 1 f d a t a / 2 2 1 0 ( m o d e 2 ) b y p a s s f d a t a f d a t a 2 1 1 ( m o d e 3 ) b y p a s s f d a t a 1 3 f d a t a / 2 1 w h e n h b 1 m o d e 1 o r m o d e 3 i s u s e d , e n a b l i n g p r e m o d u l a t i o n p r o v i d e s a n a d d i t i o n a l f r e q u e n c y t r a n s l a t i o n o f t h e i n p u t s i g n a l b y f d a t a / 2 , w h i c h c e n t e r s a b a s e b a n d i n p u t s i g n a l i n t h e f i l t e r p a s s b a n d . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 3 5 o f 5 6 c o a r s e m o d u l a t i o n m i x i n g s e q u e n c e s t h e c o a r s e d i g i t a l q u a d r a t u r e m o d u l a t i o n o c c u r s w i t h i n t h e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s . t h e m o d u l a t i o n s h i f t s t h e f r e q u e n c y s p e c t r u m o f t h e i n c o m i n g d a t a b y t h e f r e q u e n c y o f f s e t s e l e c t e d . t h e f r e q u e n c y o f f s e t s a v a i l a b l e a r e m u l t i p l e s o f t h e i n p u t d a t a r a t e . t h e m o d u l a t i o n i s e q u i v a l e n t t o m u l t i p l y i n g t h e q u a d r a - t u r e i n p u t s i g n a l b y a c o m p l e x c a r r i e r s i g n a l , c ( t ) , o f t h e f o r m c ( t ) = c o s ( c t ) + j s i n ( c t ) i n p r a c t i c e , t h i s m o d u l a t i o n r e s u l t s i n t h e m i x i n g f u n c t i o n s s h o w n i n t a b l e 2 0 . t a b l e 2 0 . m o d u l a t i o n m i x i n g s e q u e n c e s m o d u l a t i o n m i x i n g s e q u e n c e f s / 2 i = i , i , i , i , ? q = q , q , q , q , ? f s / 4 i = i , q , i , q , ? q = q , i , q , i , ? 3 f s / 4 i = i , q , i , q , ? q = q , i , q , i , ? f s / 8 i = i , r ( i + q ) , q , r ( i + q ) , i , r ( i + q ) , q , r ( i q ) , ? q = q , r ( q i ) , i , r ( q + i ) , q , r ( q + i ) , i , r ( q + i ) , ? n o t e t h a t 2 2 r a s s h o w n i n t a b l e 2 0 , t h e m i x i n g f u n c t i o n s o f m o s t o f t h e m o d e s c r o s s - c o u p l e s a m p l e s b e t w e e n t h e i a n d q c h a n n e l s . t h e i a n d q c h a n n e l s o p e r a t e i n d e p e n d e n t l y o n l y i n f s / 2 m o d e . t h i s m e a n s t h a t r e a l m o d u l a t i o n u s i n g b o t h t h e i a n d q d a c o u t p u t s c a n o n l y b e d o n e i n f s / 2 m o d e . a l l o t h e r m o d u l a t i o n m o d e s r e q u i r e c o m p l e x i n p u t d a t a a n d p r o d u c e c o m p l e x o u t p u t s i g n a l s . q u a d r a t u r e p h a s e c o r r e c t i o n t h e p u r p o s e o f t h e q u a d r a t u r e p h a s e c o r r e c t i o n b l o c k i s t o e n a b l e c o m p e n s a t i o n o f t h e p h a s e i m b a l a n c e o f t h e a n a l o g q u a d r a t u r e m o d u l a t o r f o l l o w i n g t h e d a c . i f t h e q u a d r a t u r e m o d u l a t o r h a s a p h a s e i m b a l a n c e , t h e u n w a n t e d s i d e b a n d a p p e a r s w i t h s i g n i f i c a n t e n e r g y . t u n i n g t h e q u a d r a t u r e p h a s e a d j u s t v a l u e c a n o p t i m i z e i m a g e r e j e c t i o n i n s i n g l e s i d e b a n d r a d i o s . o r d i n a r i l y , t h e i a n d q c h a n n e l s h a v e a n a n g l e o f p r e c i s e l y 9 0 b e t w e e n t h e m . t h e q u a d r a t u r e p h a s e a d j u s t m e n t i s u s e d t o c h a n g e t h e a n g l e b e t w e e n t h e i a n d q c h a n n e l s . w h e n i p h a s e a d j [ 9 : 0 ] ( r e g i s t e r 0 x 3 8 a n d r e g i s t e r 0 x 3 9 ) i s s e t t o 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 , t h e i d a c o u t p u t m o v e s a p p r o x i m a t e l y 1 . 7 5 a w a y f r o m t h e q d a c o u t p u t , c r e a t i n g a n a n g l e o f 9 1 . 7 5 b e t w e e n t h e c h a n n e l s . w h e n i p h a s e a d j [ 9 : 0 ] i s s e t t o 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 , t h e i d a c o u t p u t m o v e s a p p r o x i - m a t e l y 1 . 7 5 t o w a r d t h e q d a c o u t p u t , c r e a t i n g a n a n g l e o f 8 8 . 2 5 b e t w e e n t h e c h a n n e l s . q p h a s e a d j [ 9 : 0 ] ( r e g i s t e r 0 x 3 a a n d r e g i s t e r 0 x 3 b ) w o r k s i n a s i m i l a r f a s h i o n . w h e n q p h a s e a d j [ 9 : 0 ] i s s e t t o 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 , t h e q d a c o u t p u t m o v e s a p p r o x i m a t e l y 1 . 7 5 a w a y f r o m t h e i d a c o u t p u t , c r e a t i n g a n a n g l e o f 9 1 . 7 5 b e t w e e n t h e c h a n n e l s . w h e n q p h a s e a d j [ 9 : 0 ] i s s e t t o 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 , t h e q d a c o u t p u t m o v e s a p p r o x i m a t e l y 1 . 7 5 t o w a r d t h e i d a c o u t p u t , c r e a t i n g a n a n g l e o f 8 8 . 2 5 b e t w e e n t h e c h a n n e l s . b a s e d o n t h e s e t w o e n d p o i n t s , t h e c o m b i n e d r e s o l u t i o n o f t h e p h a s e c o m p e n s a t i o n r e g i s t e r i s a p p r o x i m a t e l y 3 . 5 / 1 0 2 4 o r 0 . 0 0 3 4 2 p e r c o d e . d c o f f s e t c o r r e c t i o n t h e d c v a l u e o f t h e i d a t a p a t h a n d t h e q d a t a p a t h c a n b e i n d e p e n d e n t l y c o n t r o l l e d b y a d j u s t i n g t h e i d a c o f f s e t [ 1 5 : 0 ] a n d q d a c o f f s e t [ 1 5 : 0 ] v a l u e s i n r e g i s t e r 0 x 3 c t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 3 f . t h e s e v a l u e s a r e a d d e d d i r e c t l y t o t h e d a t a p a t h v a l u e s . c a r e s h o u l d b e t a k e n n o t t o o v e r r a n g e t h e t r a n s m i t t e d v a l u e s . f i g u r e 4 5 s h o w s h o w t h e d a c o f f s e t c u r r e n t v a r i e s a s a f u n c t i o n o f t h e i d a c o f f s e t [ 1 5 : 0 ] a n d q d a c o f f s e t [ 1 5 : 0 ] v a l u e s . w i t h t h e d i g i t a l i n p u t s f i x e d a t m i d s c a l e ( 0 x 0 0 0 0 , t w o s c o m p l e m e n t d a t a f o r m a t ) , f i g u r e 4 5 s h o w s t h e n o m i n a l i o u t x p a n d i o u t x n c u r r e n t s a s t h e d a c o f f s e t v a l u e i s s w e p t f r o m 0 t o 6 5 , 5 3 5 . b e c a u s e i o u t x p a n d i o u t x n a r e c o m p l e m e n t a r y c u r r e n t o u t p u t s , t h e s u m o f i o u t x p a n d i o u t x n i s a l w a y s 2 0 m a . 0 x 0 0 0 0 0 x 4 0 0 0 0 x 8 0 0 0 0 x c 0 0 0 0 x f f f f 5 1 0 1 5 2 0 51 0 1 5 2 0 0 0 d a c o f f s e t v a l u e i o u t x n ( m a ) i o u t x p ( m a ) 0 9 6 9 1 - 0 5 0 f i g u r e 4 5 . d a c o u t p u t c u r r e n t s v s . d a c o f f s e t v a l u e a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 3 6 o f 5 6 i n v e r s e s i n c f i l t e r t h e i n v e r s e s i n c ( s i n c 1 ) f i l t e r i s a n i n e - t a p f i r f i l t e r . t h e c o m p o s i t e r e s p o n s e o f t h e s i n c 1 f i l t e r a n d t h e s i n ( x ) / x r e s p o n s e o f t h e d a c i s s h o w n i n f i g u r e 4 6 . t h e c o m p o s i t e r e s p o n s e h a s a p a s s - b a n d r i p p l e o f l e s s t h a n 0 . 0 5 d b u p t o a f r e q u e n c y o f 0 . 4 f d a c c l k . t o p r o v i d e t h e n e c e s s a r y p e a k i n g a t t h e u p p e r e n d o f t h e p a s s b a n d , t h e i n v e r s e s i n c f i l t e r s s h o w n h a v e a n i n t r i n s i c i n s e r t i o n l o s s o f a b o u t 3 . 2 d b . f i g u r e 4 6 s h o w s t h e c o m p o s i t e f r e q u e n c y r e s p o n s e . t h e s i n c 1 f i l t e r i s d i s a b l e d b y d e f a u l t . i t c a n b e e n a b l e d b y s e t t i n g t h e b y p a s s s i n c 1 b i t t o 0 ( r e g i s t e r 0 x 1 b , b i t 6 ) . ? 3 . 0 ? 3 . 2 ? 3 . 4 ? 3 . 6 ? 3 . 8 ? 4 . 0 0 0 . 5 0 . 3 0 . 4 0 . 2 0 . 1 m a g n i t u d e ( d b ) f o u t / f d a c 0 9 6 9 1 - 0 5 1 f i g u r e 4 6 . s a m p l e c o m p o s i t e r e s p o n s e s o f t h e s i n c 1 f i l t e r w i t h s i n ( x ) / x r o l l - o f f d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 3 7 o f 5 6 d a c i n p u t c l o c k c o n f i g u r a t i o n s t h e a d 9 1 4 6 d a c s a m p l i n g c l o c k ( d a c c l k ) c a n b e s o u r c e d d i r e c t l y o r b y c l o c k m u l t i p l y i n g . c l o c k m u l t i p l y i n g u s e s t h e o n - c h i p p h a s e - l o c k e d l o o p ( p l l ) , w h i c h a c c e p t s a r e f e r e n c e c l o c k o p e r a t i n g a t a s u b m u l t i p l e o f t h e d e s i r e d d a c c l k r a t e , m o s t c o m m o n l y t h e d a t a i n p u t f r e q u e n c y . t h e p l l t h e n m u l t i p l i e s t h e r e f e r e n c e c l o c k u p t o t h e d e s i r e d d a c c l k f r e q u e n c y , w h i c h c a n t h e n b e u s e d t o g e n e r a t e a l l t h e i n t e r n a l c l o c k s r e q u i r e d b y t h e d a c . t h e c l o c k m u l t i p l i e r p r o v i d e s a h i g h q u a l i t y c l o c k t h a t m e e t s t h e p e r f o r m a n c e r e q u i r e m e n t s o f m o s t a p p l i c a t i o n s . u s i n g t h e o n - c h i p c l o c k m u l t i p l i e r e l i m i n a t e s t h e n e e d t o g e n e r a t e a n d d i s t r i b u t e t h e h i g h s p e e d d a c c l k . t h e s e c o n d m o d e b y p a s s e s t h e c l o c k m u l t i p l i e r c i r c u i t r y a n d a l l o w s t h e d a c c l k t o b e s o u r c e d d i r e c t l y t o t h e d a c c o r e . t h i s m o d e e n a b l e s t h e u s e r t o s o u r c e a v e r y h i g h q u a l i t y c l o c k d i r e c t l y t o t h e d a c c o r e . s o u r c i n g t h e d a c c l k d i r e c t l y t h r o u g h t h e r e f c l k p , r e f c l k n , d a c c l k p , a n d d a c c l k n p i n s m a y b e n e c e s s a r y i n d e m a n d i n g a p p l i c a t i o n s t h a t r e q u i r e t h e l o w e s t p o s s i b l e d a c o u t p u t n o i s e , p a r t i c u l a r l y w h e n d i r e c t l y s y n t h e s i z i n g s i g n a l s a b o v e 1 5 0 m h z . d r i v i n g t h e d a c c l k a n d r e f c l k i n p u t s t h e d i f f e r e n t i a l d a c c l k a n d r e f c l k i n p u t s s h a r e s i m i l a r c l o c k r e c e i v e r i n p u t c i r c u i t r y . f i g u r e 4 7 s h o w s a s i m p l i f i e d c i r c u i t d i a g r a m o f t h e i n p u t s . t h e o n - c h i p c l o c k r e c e i v e r h a s a d i f f e r e n t i a l i n p u t i m p e d a n c e o f a b o u t 1 0 k . i t i s s e l f - b i a s e d t o a c o m m o n - m o d e v o l t a g e o f a b o u t 1 . 2 5 v . t h e i n p u t s c a n b e d r i v e n b y d i r e c t c o u p l i n g d i f f e r e n t i a l p e c l o r l v d s d r i v e r s . t h e i n p u t s c a n a l s o b e a c - c o u p l e d i f t h e d r i v i n g s o u r c e c a n n o t m e e t t h e i n p u t c o m p l i a n c e v o l t a g e o f t h e r e c e i v e r . 1 . 2 5 v n ? n ? d a c c l k p , r e f c l k p d a c c l k n , r e f c l k n 0 9 6 9 1 - 0 5 2 f i g u r e 4 7 . c l o c k r e c e i v e r i n p u t s i m p l i f i e d e q u i v a l e n t c i r c u i t t h e m i n i m u m i n p u t d r i v e l e v e l t o e i t h e r o f t h e c l o c k i n p u t s i s 1 0 0 m v p - p d i f f e r e n t i a l . t h e o p t i m a l p e r f o r m a n c e i s a c h i e v e d w h e n t h e c l o c k i n p u t s i g n a l i s b e t w e e n 8 0 0 m v p - p d i f f e r e n t i a l a n d 1 . 6 v p - p d i f f e r e n t i a l . w h e t h e r u s i n g t h e o n - c h i p c l o c k m u l t i p l i e r o r s o u r c i n g t h e d a c c l k d i r e c t l y , i t i s n e c e s s a r y t h a t t h e i n p u t c l o c k s i g n a l t o t h e d e v i c e h a v e l o w j i t t e r a n d f a s t e d g e r a t e s t o o p t i m i z e t h e d a c n o i s e p e r f o r m a n c e . d i r e c t c l o c k i n g d i r e c t c l o c k i n g w i t h a l o w n o i s e c l o c k p r o d u c e s t h e l o w e s t n o i s e s p e c t r a l d e n s i t y a t t h e d a c o u t p u t s . t o s e l e c t t h e d i f f e r e n t i a l c l k i n p u t s a s t h e s o u r c e f o r t h e d a c s a m p l i n g c l o c k , s e t t h e p l l e n a b l e b i t ( r e g i s t e r 0 x 0 a , b i t 7 ) t o 0 . t h i s p o w e r s d o w n t h e i n t e r n a l p l l c l o c k m u l t i p l i e r a n d s e l e c t s t h e i n p u t f r o m t h e d a c c l k p a n d d a c c l k n p i n s a s t h e s o u r c e f o r t h e i n t e r n a l d a c s a m p l i n g c l o c k . t h e d e v i c e a l s o h a s d u t y c y c l e c o r r e c t i o n c i r c u i t r y a n d d i f f e r - e n t i a l i n p u t l e v e l c o r r e c t i o n c i r c u i t r y . e n a b l i n g t h e s e c i r c u i t s c a n p r o v i d e i m p r o v e d p e r f o r m a n c e i n s o m e c a s e s . t h e c o n t r o l b i t s f o r t h e s e f u n c t i o n s a r e i n r e g i s t e r 0 x 0 8 ( s e e t a b l e 1 1 ) . c l o c k m u l t i p l i c a t i o n t h e o n - c h i p p l l c l o c k m u l t i p l i c a t i o n c i r c u i t c a n b e u s e d t o g e n - e r a t e t h e d a c s a m p l i n g c l o c k f r o m a l o w e r f r e q u e n c y r e f e r e n c e c l o c k . w h e n t h e p l l e n a b l e b i t ( r e g i s t e r 0 x 0 a , b i t 7 ) i s s e t t o 1 , t h e c l o c k m u l t i p l i c a t i o n c i r c u i t g e n e r a t e s t h e d a c s a m p l i n g c l o c k f r o m t h e l o w e r r a t e r e f c l k i n p u t . t h e f u n c t i o n a l d i a g r a m o f t h e c l o c k m u l t i p l i e r i s s h o w n i n f i g u r e 4 8 . t h e c l o c k m u l t i p l i c a t i o n c i r c u i t o p e r a t e s s u c h t h a t t h e v c o o u t p u t s a f r e q u e n c y , f v c o , e q u a l t o t h e r e f c l k i n p u t s i g n a l f r e q u e n c y m u l t i p l i e d b y n 1 n 0 . f v c o = f r e f c l k ( n 1 n 0 ) t h e d a c s a m p l i n g c l o c k f r e q u e n c y , f d a c c l k , i s e q u a l t o f d a c c l k = f r e f c l k n 1 t h e o u t p u t f r e q u e n c y o f t h e v c o m u s t b e c h o s e n t o k e e p f v c o i n t h e o p t i m a l o p e r a t i n g r a n g e o f 1 . 0 g h z t o 2 . 1 g h z . t h e f r e q u e n c y o f t h e r e f e r e n c e c l o c k a n d t h e v a l u e s o f n 1 a n d n 0 m u s t b e c h o s e n s o t h a t t h e d e s i r e d d a c c l k f r e q u e n c y c a n b e s y n t h e s i z e d a n d t h e v c o o u t p u t f r e q u e n c y i s i n t h e c o r r e c t r a n g e . d a c c l k p / d a c c l k n ( p i n 3 a n d p i n 4 ) a d c v c o l o o p f i l t e r r e f c l k p / r e f c l k n ( p i n 6 a n d p i n 7 ) r e g 0 x 0 e [ 3 : 0 ] v c o c o n t r o l v o l t a g e r e g 0 x 0 d [ 3 : 2 ] n 0 r e g 0 x 0 d [ 1 : 0 ] n 1 n 1 n 0 r e g 0 x 0 6 [ 7 : 6 ] p l l l o c k l o s t p l l l o c k e d p h a s e d e t e c t i o n r e g 0 x 0 a [ 7 ] p l l e n a b l e r e g 0 x 0 d [ 7 : 6 ] n 2 n 2 d a c c l k p c _ c l k 0 9 6 9 1 - 0 5 3 f i g u r e 4 8 . p l l c l o c k m u l t i p l i c a t i o n c i r c u i t a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 3 8 o f 5 6 p l l s e t t i n g s t h r e e s e t t i n g s f o r t h e p l l c i r c u i t r y s h o u l d b e p r o g r a m m e d t o t h e i r n o m i n a l v a l u e s . t h e p l l v a l u e s s h o w n i n t a b l e 2 1 a r e t h e r e c o m m e n d e d s e t t i n g s f o r t h e s e p a r a m e t e r s . t a b l e 2 1 . p l l s e t t i n g s p l l c o n t r o l r e g i s t e r r e g i s t e r a d d r e s s b i t s o p t i m a l s e t t i n g p l l l o o p b a n d w i d t h [ 1 : 0 ] 0 x 0 c [ 7 : 6 ] 1 1 p l l c h a r g e p u m p c u r r e n t [ 4 : 0 ] 0 x 0 c [ 4 : 0 ] 1 0 0 0 1 p l l c r o s s - c o n t r o l e n a b l e 0 x 0 d 4 1 c o n f i g u r i n g t h e v c o t u n i n g b a n d t h e p l l v c o h a s a v a l i d o p e r a t i n g r a n g e f r o m a p p r o x i m a t e l y 1 . 0 g h z t o 2 . 1 g h z c o v e r e d i n 6 3 o v e r l a p p i n g f r e q u e n c y b a n d s . f o r a n y d e s i r e d v c o o u t p u t f r e q u e n c y , t h e r e m a y b e s e v e r a l v a l i d p l l b a n d s e l e c t v a l u e s . t h e f r e q u e n c y b a n d s o f a t y p i c a l d e v i c e a r e s h o w n i n f i g u r e 4 9 . d e v i c e - t o - d e v i c e v a r i a t i o n s a n d o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e a f f e c t t h e a c t u a l b a n d f r e q u e n c y r a n g e . t h e r e f o r e , i t i s r e q u i r e d t h a t t h e o p t i m a l p l l b a n d s e l e c t v a l u e b e d e t e r m i n e d f o r e a c h i n d i v i d u a l d e v i c e . 04 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8 3 2 3 6 4 0 4 4 4 8 5 2 5 6 6 0 1 0 0 0 2 2 0 0 2 0 0 0 1 8 0 0 1 6 0 0 1 4 0 0 1 2 0 0 p l l b a n d v c o f r e q u e n c y ( m h z ) 0 9 6 9 1 - 0 5 4 f i g u r e 4 9 . p l l l o c k r a n g e o v e r t e m p e r a t u r e f o r a t y p i c a l d e v i c e a u t o m a t i c v c o b a n d s e l e c t t h e d e v i c e h a s a n a u t o m a t i c v c o b a n d s e l e c t f e a t u r e o n c h i p . u s i n g t h e a u t o m a t i c v c o b a n d s e l e c t f e a t u r e i s a s i m p l e a n d r e l i a b l e m e t h o d o f c o n f i g u r i n g t h e v c o f r e q u e n c y b a n d . t h i s f e a t u r e i s e n a b l e d b y s t a r t i n g t h e p l l i n m a n u a l m o d e , t h e n p l a c i n g t h e p l l i n a u t o b a n d s e l e c t m o d e . t h i s i s d o n e b y s e t t i n g r e g i s t e r 0 x 0 a t o a v a l u e o f 0 x c f , t h e n t o a v a l u e o f 0 x a 0 . w h e n t h e s e v a l u e s a r e w r i t t e n , t h e d e v i c e e x e c u t e s a n a u t o m a t e d r o u t i n e t h a t d e t e r m i n e s t h e o p t i m a l v c o b a n d s e t t i n g f o r t h e d e v i c e . t h e s e t t i n g s e l e c t e d b y t h e d e v i c e e n s u r e s t h a t t h e p l l r e m a i n s l o c k e d o v e r t h e f u l l 4 0 c t o + 8 5 c o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e o f t h e d e v i c e w i t h o u t f u r t h e r a d j u s t m e n t . ( t h e p l l r e m a i n s l o c k e d o v e r t h e f u l l t e m p e r a t u r e r a n g e e v e n i f t h e t e m p e r a t u r e d u r i n g i n i t i a l i z a t i o n i s a t o n e o f t h e t e m p e r a t u r e e x t r e m e s . ) m a n u a l v c o b a n d s e l e c t t h e d e v i c e a l s o h a s a m a n u a l b a n d s e l e c t m o d e ( p l l m a n u a l e n a b l e , r e g i s t e r 0 x 0 a , b i t 6 = 1 ) t h a t a l l o w s t h e u s e r t o s e l e c t t h e v c o t u n i n g b a n d . i n m a n u a l m o d e , t h e v c o b a n d i s s e t d i r e c t l y w i t h t h e v a l u e w r i t t e n t o t h e m a n u a l v c o b a n d b i t s ( r e g i s t e r 0 x 0 a , b i t s [ 5 : 0 ] ) . t o p r o p e r l y s e l e c t t h e v c o b a n d , f o l l o w t h e s e s t e p s : 1 . p u t t h e d e v i c e i n m a n u a l b a n d s e l e c t m o d e b y s e t t i n g r e g i s t e r 0 x 0 a , b i t 6 = 1 . 2 . s w e e p t h e v c o b a n d o v e r a r a n g e o f b a n d s t h a t r e s u l t s i n t h e p l l b e i n g l o c k e d . 3 . f o r e a c h b a n d , v e r i f y t h a t t h e p l l i s l o c k e d a n d r e a d t h e p l l u s i n g t h e v c o c o n t r o l v o l t a g e b i t s ( r e g i s t e r 0 x 0 e , b i t s [ 3 : 0 ] ) . 4 . s e l e c t t h e b a n d t h a t r e s u l t s i n t h e c o n t r o l v o l t a g e b e i n g c l o s e s t t o t h e c e n t e r o f t h e r a n g e , t h a t i s , 1 0 0 1 o r 1 0 0 0 ( s e e t a b l e 2 2 ) . t h e r e s u l t i n g v c o b a n d s h o u l d b e t h e o p t i m a l s e t t i n g f o r t h e d e v i c e . w r i t e t h i s v a l u e t o t h e m a n u a l v c o b a n d b i t s ( r e g i s t e r 0 x 0 a , b i t s [ 5 : 0 ] ) . 5 . i f d e s i r e d , a n i n d i c a t i o n o f w h e r e t h e v c o i s w i t h i n t h e o p e r a t i n g f r e q u e n c y b a n d c a n b e d e t e r m i n e d b y q u e r y i n g t h e v c o c o n t r o l v o l t a g e . t a b l e 2 2 s h o w s h o w t o i n t e r p r e t t h e p l l v c o c o n t r o l v o l t a g e v a l u e ( r e g i s t e r 0 x 0 e , b i t s [ 3 : 0 ] ) . t a b l e 2 2 . v c o c o n t r o l v o l t a g e r a n g e i n d i c a t i o n s v c o c o n t r o l v o l t a g e ( r e g i s t e r 0 x 0 e , b i t s [ 3 : 0 ] ) i n d i c a t i o n 1 1 1 1 m o v e t o h i g h e r v c o b a n d 1 1 1 0 1 1 0 1 v c o i s o p e r a t i n g i n t h e h i g h e r e n d o f t h e f r e q u e n c y b a n d 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 v c o i s o p e r a t i n g w i t h i n a n o p t i m a l r e g i o n o f t h e f r e q u e n c y b a n d 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 v c o i s o p e r a t i n g i n t h e l o w e r e n d o f t h e f r e q u e n c y b a n d 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 m o v e t o l o w e r v c o b a n d 0 0 0 0 d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 3 9 o f 5 6 a n a l o g o u t p u t s t r a n s m i t d a c o p e r a t i o n f i g u r e 5 0 s h o w s a s i m p l i f i e d b l o c k d i a g r a m o f t h e t r a n s m i t p a t h d a c s . t h e d a c c o r e c o n s i s t s o f a c u r r e n t s o u r c e a r r a y , a s w i t c h c o r e , d i g i t a l c o n t r o l l o g i c , a n d f u l l - s c a l e o u t p u t c u r r e n t c o n t r o l . t h e d a c f u l l - s c a l e o u t p u t c u r r e n t ( i f s ) i s n o m i n a l l y 2 0 m a . t h e o u t p u t c u r r e n t s f r o m t h e i o u t 1 p / i o u t 2 p a n d i o u t 1 n / i o u t 2 n p i n s a r e c o m p l e m e n t a r y , m e a n i n g t h a t t h e s u m o f t h e t w o c u r r e n t s a l w a y s e q u a l s t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t o f t h e d a c . t h e d i g i t a l i n p u t c o d e t o t h e d a c d e t e r m i n e s t h e e f f e c t i v e d i f f e r e n t i a l c u r r e n t d e l i v e r e d t o t h e l o a d . i d a c i o u t 1 p i o u t 1 n q d a c i o u t 2 n i o u t 2 p c u r r e n t s c a l i n g i d a c f s a d j u s t r e g i s t e r 0 x 4 0 q d a c f s a d j u s t r e g i s t e r 0 x 4 4 0 . 1 f n ?r s e t f s a d j r e f i o n ? 1 . 2 v 0 9 6 9 1 - 0 5 5 f i g u r e 5 0 . s i m p l i f i e d b l o c k d i a g r a m o f d a c c o r e t h e d a c h a s a 1 . 2 v b a n d g a p r e f e r e n c e w i t h a n o u t p u t i m p e d - a n c e o f 5 k . t h e r e f e r e n c e o u t p u t v o l t a g e a p p e a r s o n t h e r e f i o p i n . w h e n u s i n g t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e , d e c o u p l e t h e r e f i o p i n t o a v s s w i t h a 0 . 1 f c a p a c i t o r . u s e t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e o n l y f o r e x t e r n a l c i r c u i t s t h a t d r a w d c c u r r e n t s o f 2 a o r l e s s . f o r d y n a m i c l o a d s o r s t a t i c l o a d s g r e a t e r t h a n 2 a , b u f f e r t h e r e f i o p i n . i f d e s i r e d , t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e c a n b e o v e r d r i v e n b y a p p l y i n g a n e x t e r n a l r e f e r e n c e ( f r o m 1 . 1 0 v t o 1 . 3 0 v ) t o t h e r e f i o p i n . a 1 0 k e x t e r n a l r e s i s t o r , r s e t , m u s t b e c o n n e c t e d f r o m t h e f s a d j p i n t o a v s s . t h i s r e s i s t o r , a l o n g w i t h t h e r e f e r e n c e c o n t r o l a m p l i f i e r , s e t s u p t h e c o r r e c t i n t e r n a l b i a s c u r r e n t s f o r t h e d a c . b e c a u s e t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t i s i n v e r s e l y p r o p o r t i o n a l t o t h i s r e s i s t o r , t h e t o l e r a n c e o f r s e t i s r e f l e c t e d i n t h e f u l l - s c a l e o u t p u t a m p l i t u d e . t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t e q u a t i o n , w h e r e t h e d a c g a i n i s s e t i n d i v i d - u a l l y f o r t h e i a n d q d a c s i n r e g i s t e r 0 x 4 0 a n d r e g i s t e r 0 x 4 4 , r e s p e c t i v e l y , i s a s f o l l o w s : ? 1 ? ? 1 ? u u d a c g a i n r v i s e t r e f f s 1 6 3 7 2 f o r t h e n o m i n a l v a l u e s o f v r e f ( 1 . 2 v ) , r s e t ( 1 0 k ) , a n d d a c g a i n ( 5 1 2 ) , t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t o f t h e d a c i s t y p i c a l l y 2 0 . 1 6 m a . t h e d a c f u l l - s c a l e c u r r e n t c a n b e a d j u s t e d f r o m 8 . 6 4 m a t o 3 1 . 6 8 m a b y s e t t i n g t h e d a c g a i n p a r a m e t e r , a s s h o w n i n f i g u r e 5 1 . 3 5 0 0 1 0 0 0 d a c g a i n c o d e i f s ( m a ) 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 5 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 0 9 6 9 1 - 0 5 6 f i g u r e 5 1 . d a c f u l l - s c a l e c u r r e n t v s . d a c g a i n c o d e t r a n s m i t d a c t r a n s f e r f u n c t i o n t h e o u t p u t c u r r e n t s f r o m t h e i o u t 1 p / i o u t 2 p a n d i o u t 1 n / i o u t 2 n p i n s a r e c o m p l e m e n t a r y , m e a n i n g t h a t t h e s u m o f t h e t w o c u r r e n t s a l w a y s e q u a l s t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t o f t h e d a c . t h e d i g i t a l i n p u t c o d e t o t h e d a c d e t e r m i n e s t h e e f f e c t i v e d i f f e r e n t i a l c u r r e n t d e l i v e r e d t o t h e l o a d . i o u t 1 p / i o u t 2 p p r o v i d e m a x i - m u m o u t p u t c u r r e n t w h e n a l l b i t s a r e h i g h . t h e o u t p u t c u r r e n t s v s . d a c c o d e f o r t h e d a c o u t p u t s a r e e x p r e s s e d a s f s n o u t x p i d a c c o d e i u ? ? o ? ? a 2 ( 1 ) o u t x p f s o u t x n i i i ( 2 ) w h e r e d a c c o d e = 0 t o 2 n 1 . t r a n s m i t d a c o u t p u t c o n f i g u r a t i o n s t h e o p t i m u m n o i s e a n d d i s t o r t i o n p e r f o r m a n c e o f t h e a d 9 1 4 6 i s r e a l i z e d w h e n i t i s c o n f i g u r e d f o r d i f f e r e n t i a l o p e r a t i o n . t h e c o m m o n - m o d e e r r o r s o u r c e s o f t h e d a c o u t p u t s a r e s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d b y t h e c o m m o n - m o d e r e j e c t i o n o f a t r a n s f o r m e r o r d i f f e r e n t i a l a m p l i f i e r . t h e s e c o m m o n - m o d e e r r o r s o u r c e s i n c l u d e e v e n - o r d e r d i s t o r t i o n p r o d u c t s a n d n o i s e . t h e e n h a n c e m e n t i n d i s t o r t i o n p e r f o r m a n c e b e c o m e s m o r e s i g n i f i c a n t a s t h e f r e q u e n c y c o n t e n t o f t h e r e c o n s t r u c t e d w a v e f o r m i n c r e a s e s a n d / o r i t s a m p l i - t u d e i n c r e a s e s . t h i s i s d u e t o t h e f i r s t - o r d e r c a n c e l l a t i o n o f v a r i o u s d y n a m i c c o m m o n - m o d e d i s t o r t i o n m e c h a n i s m s , d i g i t a l f e e d - t h r o u g h , a n d n o i s e . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 4 0 o f 5 6 f i g u r e 5 2 s h o w s t h e m o s t b a s i c t r a n s m i t d a c o u t p u t c i r c u i t r y . a p a i r o f r e s i s t o r s , r o , i s u s e d t o c o n v e r t e a c h o f t h e c o m p l e - m e n t a r y o u t p u t c u r r e n t s t o a d i f f e r e n t i a l v o l t a g e o u t p u t , v o u t . b e c a u s e t h e c u r r e n t o u t p u t s o f t h e d a c a r e h i g h i m p e d a n c e , t h e d i f f e r e n t i a l d r i v i n g p o i n t i m p e d a n c e o f t h e d a c o u t p u t s , r o u t , i s e q u a l t o 2 r o . f i g u r e 5 3 i l l u s t r a t e s t h e o u t p u t v o l t a g e w a v e f o r m s . r o r o v i p + v i n ? v o u t i i o u t 1 p i o u t 1 n r o r o v q p + v q n ? v o u t q i o u t 2 p i o u t 2 n 0 9 6 9 1 - 0 5 7 f i g u r e 5 2 . b a s i c t r a n s m i t d a c o u t p u t c i r c u i t + v p e a k v p v o u t v n v c m 0 ? v p e a k 0 9 6 9 1 - 0 5 8 f i g u r e 5 3 . o u t p u t v o l t a g e w a v e f o r m s t h e c o m m o n - m o d e s i g n a l v o l t a g e , v c m , i s c a l c u l a t e d a s o f s c m r i v u 2 t h e p e a k o u t p u t v o l t a g e , v p e a k , i s c a l c u l a t e d a s v p e a k = i f s r o w i t h t h i s c i r c u i t c o n f i g u r a t i o n , t h e s i n g l e - e n d e d p e a k v o l t a g e i s t h e s a m e a s t h e p e a k d i f f e r e n t i a l o u t p u t v o l t a g e . t r a n s m i t d a c l i n e a r o u t p u t s i g n a l s w i n g t o a c h i e v e o p t i m u m p e r f o r m a n c e , t h e d a c o u t p u t s h a v e a l i n e a r o u t p u t c o m p l i a n c e v o l t a g e r a n g e t h a t m u s t b e a d h e r e d t o . t h e l i n e a r o u t p u t s i g n a l s w i n g i s d e p e n d e n t o n t h e f u l l - s c a l e o u t p u t c u r r e n t , i f s , a n d t h e c o m m o n - m o d e l e v e l o f t h e o u t p u t . f i g u r e 5 4 s h o w s t h e i m d p e r f o r m a n c e v s . t h e o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e a t d i f f e r e n t f u l l - s c a l e c u r r e n t s . ? 8 5 ? 8 0 ? 7 5 ? 7 0 ? 6 5 ? 6 0 ? 5 5 ? 5 0 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4 i m d ( d b c ) i f s = 1 0 m a i f s = 2 0 m a i f s = 3 0 m a v c m ( v ) 0 9 6 9 1 - 0 0 4 f i g u r e 5 4 . i m d v s . o u t p u t c o m m o n - m o d e v o l t a g e ( f o u t = 1 6 1 m h z , r l o a d = 5 0 d i f f e r e n t i a l , i f s = 1 0 m a , 2 0 m a , a n d 3 0 m a ) a u x i l i a r y d a c o p e r a t i o n t h e a d 9 1 4 6 h a s t w o a u x i l i a r y d a c s : o n e a s s o c i a t e d w i t h t h e i p a t h a n d o n e a s s o c i a t e d w i t h t h e q p a t h . t h e s e a u x i l i a r y d a c s c a n b e u s e d t o c o m p e n s a t e f o r d c o f f s e t s i n t h e t r a n s m i t t e d s i g n a l . e a c h a u x i l i a r y d a c h a s a s i n g l e - e n d e d c u r r e n t t h a t c a n s i n k o r s o u r c e c u r r e n t i n t o e i t h e r t h e p o s i t i v e ( p ) o r n e g a t i v e ( n ) o u t - p u t o f t h e a s s o c i a t e d t r a n s m i t d a c . t h e a u x i l i a r y d a c s t r u c t u r e i s s h o w n i n f i g u r e 5 5 . i o u t 1 p i o u t 1 n i d a c v b i a u x d a c c u r r e n t d i r e c t i o n i a u x d a c [ 9 : 0 ] i a u x d a c s i g n 0 9 6 9 1 - 0 6 1 f i g u r e 5 5 . a u x i l i a r y d a c s t r u c t u r e t h e c o n t r o l r e g i s t e r s f o r t h e i a n d q a u x i l i a r y d a c s a r e r e g i s t e r 0 x 4 2 , r e g i s t e r 0 x 4 3 , r e g i s t e r 0 x 4 6 , a n d r e g i s t e r 0 x 4 7 . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 4 1 o f 5 6 i n t e r f a c i n g t o m o d u l a t o r s t h e a d 9 1 4 6 i n t e r f a c e s t o t h e a d l 5 3 7 x f a m i l y o f m o d u l a t o r s w i t h a m i n i m a l n u m b e r o f c o m p o n e n t s . a n e x a m p l e o f t h e r e c o m m e n d e d i n t e r f a c e c i r c u i t r y i s s h o w n i n f i g u r e 5 6 . r b i p ? r b i n ? 4 7 4 6 i b b n i b b p a d 9 1 4 6 a d l 5 3 7 x r b q n ? r b q p ? 3 8 3 9 r l i ? r l q ? i o u t 1 n i o u t 1 p i o u t 2 p i o u t 2 n q b b p q b b n 0 9 6 9 1 - 0 6 2 f i g u r e 5 6 . t y p i c a l i n t e r f a c e c i r c u i t r y b e t w e e n t h e a d 9 1 4 6 a n d t h e a d l 5 3 7 x f a m i l y o f m o d u l a t o r s t h e b a s e b a n d i n p u t s o f t h e a d l 5 3 7 x f a m i l y r e q u i r e a d c b i a s o f 5 0 0 m v . t h e n o m i n a l m i d s c a l e o u t p u t c u r r e n t o n e a c h o u t p u t o f t h e d a c i s 1 0 m a ( o n e - h a l f t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t ) . t h e r e f o r e , a s i n g l e 5 0 r e s i s t o r t o g r o u n d f r o m e a c h o f t h e d a c o u t p u t s r e s u l t s i n t h e d e s i r e d 5 0 0 m v d c c o m m o n - m o d e b i a s f o r t h e i n p u t s t o t h e a d l 5 3 7 x . t h e s i g n a l l e v e l c a n b e r e d u c e d t h r o u g h t h e a d d i t i o n o f t h e l o a d r e s i s t o r i n p a r a l l e l w i t h t h e m o d u l a t o r i n p u t s . t h e p e a k - t o - p e a k v o l t a g e s w i n g o f t h e t r a n s m i t t e d s i g n a l i s ) 2 ( ) 2 ( l b l b f s s i g n a l r r r r i v u u u u b a s e b a n d f i l t e r i m p l e m e n t a t i o n m o s t a p p l i c a t i o n s r e q u i r e a b a s e b a n d a n t i - i m a g i n g f i l t e r b e t w e e n t h e d a c a n d t h e m o d u l a t o r t o f i l t e r o u t n y q u i s t i m a g e s a n d b r o a d b a n d d a c n o i s e . t h e f i l t e r c a n b e i n s e r t e d b e t w e e n t h e i - v r e s i s t o r s a t t h e d a c o u t p u t a n d t h e s i g n a l l e v e l s e t t i n g r e s i s t o r a c r o s s t h e m o d u l a t o r i n p u t . t h i s e s t a b l i s h e s t h e i n p u t a n d o u t p u t i m p e d a n c e s f o r t h e f i l t e r . f i g u r e 5 8 s h o w s a f i f t h - o r d e r , l o w - p a s s f i l t e r . a c o m m o n - m o d e c h o k e i s u s e d b e t w e e n t h e i - v r e s i s t o r s a n d t h e r e m a i n d e r o f t h e f i l t e r . t h i s r e m o v e s t h e c o m m o n - m o d e s i g n a l p r o d u c e d b y t h e d a c a n d p r e v e n t s t h e c o m m o n - m o d e s i g n a l f r o m b e i n g c o n v e r t e d t o a d i f f e r e n t i a l s i g n a l , w h i c h c a n a p p e a r a s u n w a n t e d s p u r i o u s s i g n a l s i n t h e o u t p u t s p e c t r u m . s p l i t t i n g t h e f i r s t f i l t e r c a p a c i t o r i n t o t w o a n d g r o u n d i n g t h e c e n t e r p o i n t c r e a t e s a c o m m o n - m o d e l o w - p a s s f i l t e r , p r o v i d i n g a d d i t i o n a l c o m m o n - m o d e r e j e c t i o n o f h i g h f r e q u e n c y s i g n a l s . a p u r e l y d i f f e r e n t i a l f i l t e r c a n p a s s c o m m o n - m o d e s i g n a l s . d r i v i n g t h e a d l 5 3 7 5 - 1 5 t h e a d l 5 3 7 5 - 1 5 r e q u i r e s a 1 5 0 0 m v d c b i a s a n d , t h e r e f o r e , r e q u i r e s a s l i g h t l y m o r e c o m p l e x i n t e r f a c e t h a n m o s t o t h e r a n a l o g d e v i c e s m o d u l a t o r s . i t i s n e c e s s a r y t o l e v e l - s h i f t t h e d a c o u t p u t f r o m a 5 0 0 m v d c b i a s t o t h e 1 5 0 0 m v d c b i a s r e q u i r e d b y t h e a d l 5 3 7 5 - 1 5 . l e v e l - s h i f t i n g c a n b e a c h i e v e d w i t h a p u r e l y p a s s i v e n e t w o r k , a s s h o w n i n f i g u r e 5 7 . i n t h i s n e t w o r k , t h e d c b i a s o f t h e d a c r e m a i n s a t 5 0 0 m v , w h e r e a s t h e i n p u t t o t h e a d l 5 3 7 5 - 1 5 i s 1 5 0 0 m v . t h i s p a s s i v e , l e v e l - s h i f t i n g n e t w o r k i n t r o d u c e s a p p r o x i m a t e l y 2 d b o f l o s s i n t h e a c s i g n a l . 4 7 4 6 i b b n i b b p a d 9 1 4 6 a d l 5 3 7 5 - 1 5 3 9 3 8 2 1 2 29 1 0 r b i p ? r b i n ? r b q n ? r b q p ? r l i p ? r l i n ? r l q n ? r l q p ? i o u t 1 n i o u t 1 p i o u t 2 p i o u t 2 n q b b p q b b n r s i p n ? r s i n n ? r s q n n ? r s q p n ? 5 v 5 v 0 9 6 9 1 - 0 6 3 f i g u r e 5 7 . p a s s i v e , l e v e l - s h i f t i n g n e t w o r k f o r b i a s i n g t h e a d l 5 3 7 5 - 1 5 a d 9 1 4 6 ? ? 3 3 n h 3 3 n h 2 p f 5 6 n h 5 6 n h ? 6 p f 3 p f 3 p f 2 2 p f 2 2 p f a d l 5 3 7 x 0 9 6 9 1 - 0 6 4 f i g u r e 5 8 . d a c m o d u l a t o r i n t e r f a c e w i t h f i f t h - o r d e r , l o w - p a s s f i l t e r a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 4 2 o f 5 6 r e d u c i n g l o l e a k a g e a n d u n w a n t e d s i d e b a n d s a n a l o g q u a d r a t u r e m o d u l a t o r s c a n i n t r o d u c e u n w a n t e d s i g n a l s a t t h e l o f r e q u e n c y d u e t o d c o f f s e t v o l t a g e s i n t h e i a n d q b a s e b a n d i n p u t s , a s w e l l a s f e e d t h r o u g h p a t h s f r o m t h e l o i n p u t t o t h e o u t p u t . t h e l o f e e d t h r o u g h c a n b e n u l l e d b y a p p l y i n g t h e c o r r e c t d c o f f s e t v o l t a g e s a t t h e d a c o u t p u t . t h i s c a n b e d o n e u s i n g t h e a u x i l i a r y d a c s ( r e g i s t e r 0 x 4 2 , r e g i s t e r 0 x 4 3 , r e g i s t e r 0 x 4 6 , a n d r e g i s t e r 0 x 4 7 ) o r b y u s i n g t h e d i g i t a l d c o f f s e t a d j u s t m e n t s ( r e g i s t e r 0 x 3 c t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 3 f ) . t h e a d v a n t a g e o f u s i n g t h e a u x i l i a r y d a c s i s t h a t n o n e o f t h e m a i n d a c d y n a m i c r a n g e i s u s e d t o p e r f o r m t h e d c o f f s e t a d j u s t m e n t . t h e d i s a d v a n t a g e i s t h a t t h e c o m m o n - m o d e l e v e l o f t h e o u t p u t s i g n a l c h a n g e s a s a f u n c t i o n o f t h e a u x i l i a r y d a c c u r r e n t . t h e o p p o s i t e i s t r u e w h e n t h e d i g i t a l o f f s e t a d j u s t m e n t i s u s e d . g o o d s i d e b a n d s u p p r e s s i o n r e q u i r e s b o t h g a i n a n d p h a s e m a t c h i n g o f t h e i a n d q s i g n a l s . t h e i / q p h a s e a d j u s t r e g i s t e r s ( r e g i s t e r 0 x 3 8 t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 3 b ) a n d t h e d a c f s a d j u s t r e g i s t e r s ( r e g i s t e r 0 x 4 0 a n d r e g i s t e r 0 x 4 4 ) c a n b e u s e d t o c a l i b r a t e t h e i a n d q t r a n s m i t p a t h s t o o p t i m i z e s i d e b a n d s u p p r e s s i o n . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 4 3 o f 5 6 d e v i c e p o w e r m a n a g e m e n t p o w e r d i s s i p a t i o n t h e a d 9 1 4 6 h a s t h r e e s u p p l y r a i l s : a v d d 3 3 , d v d d 1 8 , a n d c v d d 1 8 . t h e a v d d 3 3 s u p p l y p o w e r s t h e d a c c o r e c i r c u i t r y . t h e p o w e r d i s s i p a t i o n o f t h e a v d d 3 3 s u p p l y r a i l i s i n d e p e n d e n t o f t h e d i g i t a l o p e r a t i n g m o d e a n d s a m p l e r a t e . t h e c u r r e n t d r a w n f r o m t h e a v d d 3 3 s u p p l y r a i l i s t y p i c a l l y 5 4 m a ( 1 8 8 m w ) w h e n t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t o f t h e i a n d q d a c s i s s e t t o t h e n o m i n a l v a l u e o f 2 0 m a . c h a n g i n g t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t d i r e c t l y a f f e c t s t h e s u p p l y c u r r e n t d r a w n f r o m t h e a v d d 3 3 r a i l . f o r e x a m p l e , i f t h e f u l l - s c a l e c u r r e n t o f t h e i d a c a n d t h e q d a c i s c h a n g e d t o 1 0 m a , t h e a v d d 3 3 s u p p l y c u r r e n t d r o p s b y 2 0 m a t o 3 4 m a . t h e d v d d 1 8 s u p p l y p o w e r s a l l o f t h e d i g i t a l s i g n a l p r o c e s s i n g b l o c k s o f t h e d e v i c e . t h e s e r i a l p o r t i / o p i n s , t h e r e s e t p i n , a n d t h e i r q p i n a r e a l s o s u p p l i e d f r o m t h e d v d d 1 8 p o w e r s u p p l y . t h e p o w e r c o n s u m p t i o n f r o m t h i s s u p p l y i s a f u n c t i o n o f w h i c h d i g i t a l b l o c k s a r e e n a b l e d a n d t h e f r e q u e n c y a t w h i c h t h e d e v i c e i s o p e r a t i n g . t h e c v d d 1 8 s u p p l y p o w e r s t h e c l o c k r e c e i v e r a n d c l o c k d i s t r i - b u t i o n c i r c u i t r y . t h e p o w e r c o n s u m p t i o n f r o m t h i s s u p p l y v a r i e s d i r e c t l y w i t h t h e o p e r a t i n g f r e q u e n c y o f t h e d e v i c e . c v d d 1 8 a l s o p o w e r s t h e p l l . t h e p o w e r d i s s i p a t i o n o f t h e p l l i s t y p i c a l l y 8 0 m a w h e n e n a b l e d . f i g u r e 5 9 t h r o u g h f i g u r e 6 1 s h o w t h e p o w e r d i s s i p a t i o n o f t h e a d 9 1 4 6 u n d e r a v a r i e t y o f o p e r a t i n g c o n d i t i o n s . a l l o f t h e g r a p h s w e r e t a k e n w i t h d a t a b e i n g s u p p l i e d t o b o t h t h e i a n d q d a c s . t h e p o w e r c o n s u m p t i o n o f t h e d e v i c e d o e s n o t v a r y s i g n i f i c a n t l y w i t h c h a n g e s i n t h e c o a r s e m o d u l a t i o n m o d e s e l e c t e d o r w i t h t h e a n a l o g o u t p u t f r e q u e n c y . f i g u r e 5 9 s h o w s t h e t o t a l p o w e r d i s s i p a t i o n . f i g u r e 6 0 a n d f i g u r e 6 1 s h o w t h e p o w e r d i s s i p a t i o n o f t h e d v d d 1 8 a n d c v d d 1 8 s u p p l i e s . m a x i m u m p o w e r d i s s i p a t i o n c a n b e e s t i m a t e d t o b e 2 0 % h i g h e r t h a n t h e t y p i c a l p o w e r d i s s i p a t i o n . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 0 1 . 1 1 . 2 1 . 3 1 . 4 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 p o w e r d i s s i p a t i o n ( w ) f d a t a ( m s p s ) 0 9 6 9 1 - 1 0 0 4 i n t e r p o l a t i o n 2 i n t e r p o l a t i o n f i g u r e 5 9 . t o t a l p o w e r d i s s i p a t i o n v s . f d a t a w i t h o u t p l l a n d i n v e r s e s i n c 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 f d a t a ( m s p s ) 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 . 0 p o w e r d i s s i p a t i o n ( w ) 0 9 6 9 1 - 1 0 1 4 i n t e r p o l a t i o n 2 i n t e r p o l a t i o n f i g u r e 6 0 . d v d d 1 8 p o w e r d i s s i p a t i o n v s . f d a t a w i t h o u t i n v e r s e s i n c 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 f d a t a ( m s p s ) 0 0 . 0 5 0 . 1 0 0 . 1 5 0 . 2 0 0 . 2 5 0 . 3 0 0 . 3 5 0 . 4 0 p o w e r d i s s i p a t i o n ( w ) 0 9 6 9 1 - 1 0 2 4 i n t e r p o l a t i o n 2 i n t e r p o l a t i o n f i g u r e 6 1 . c v d d 1 8 p o w e r d i s s i p a t i o n v s . f d a t a w i t h p l l d i s a b l e d t x e n a b l e t h e t x e n a b l e f e a t u r e p r o v i d e s a d d i t i o n a l p o w e r m a n a g e m e n t t e c h n i q u e s t h a t c a n b e i m p l e m e n t e d i n s y s t e m a p p l i c a t i o n s . t h e t x e n a b l e p i n , w h e n t a k e n t o a l o g i c l o w , s t o p s t h e t r a n s - m i s s i o n o f d a t a f r o m t h e p a r t a n d c l a m p s t h e o u t p u t s t o m i d s c a l e . i n a d d i t i o n , v a r i o u s p o r t i o n s o f t h e d a c c a n b e p o w e r e d d o w n w h i l e t h e p i n i s h e l d l o w , d e p e n d i n g o n t h e p o w e r s a v i n g r e q u i r e - m e n t s o f t h e s y s t e m a n d t h e a m o u n t o f w a k e - u p t i m e r e q u i r e d w h e n t h e p i n i s b r o u g h t h i g h . r e g i s t e r 0 x 0 2 c o n t a i n s t h e b i t c o n t r o l s t o p o w e r d o w n t h e s e i n d i v i d u a l b l o c k s : d a c c o r e s , f i f o , i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s , p l l , a n d t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e . d e p e n d i n g o n t h e p o w e r - d o w n b i t s s e l e c t e d , t h e n e c e s s a r y w a k e - u p t i m e a n d r e p r o g r a m m i n g o f t h e d a c m a y v a r y . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 4 4 o f 5 6 t h e t x e n a b l e f e a t u r e a l s o a l l o w s f o r a n e x t e n d e d d e l a y f r o m w h e n t h e t x e n a b l e p i n i s b r o u g h t h i g h t o w h e n t h e d a c o u t p u t s b e g i n t r a n s m i t t i n g t h e d a t a p r e s e n t i n t h e f i f o a n d d a t a p a t h . t w o d i f f e r e n t d e l a y l e n g t h s a r e a v a i l a b l e . t h e s e d e l a y s a l l o w t h e p a r t t o b e s e t u p p r o p e r l y d u r i n g t h e d e l a y t i m e w i t h - o u t t r a n s m i t t i n g f a l s e d a t a a n d t o b e g i n r e c e i v i n g c o r r e c t d a t a a f t e r t h e d a t a p a t h i s f l u s h e d . t h e a m o u n t o f d e l a y t i m e t o b e a l l o t t e d f o r v a r i o u s w a k e - u p t i m e s d e p e n d s o n t h e d e l a y s e t t i n g u s e d , a s w e l l a s w h i c h p o r t i o n s o f t h e d a c a r e p o w e r e d d o w n a n d n e e d t o b e r e i n i t i a l i z e d . t a b l e 2 3 l i s t s t h e m i n i m u m w a i t t i m e r e q u i r e d f o r t h e d a c t o b e g i n t r a n s m i t t i n g a g a i n a f t e r t h e t x e n a b l e p i n i s b r o u g h t h i g h . r e g a r d l e s s o f t h e d e l a y s e t t i n g , t h e r e i s a n i n h e r e n t f i x e d d e l a y o f 1 0 d a c c l o c k c y c l e s f o r a l l t h e o p t i o n s l i s t e d i n t a b l e 2 3 b e f o r e t h e d a c b e g i n s t r a n s m i t t i n g . a d d i t i o n a l l y , b e c a u s e t h e t x e n a b l e l o g i c i s t i m e d f r o m a d i v i d e d - d o w n r a t e o f t h e d a c c l o c k ? s p e c i f i c a l l y , d a c / 6 4 ? t h e n u m b e r o f e d g e s t h a t t h e p a r t w a i t s f o r b e f o r e a l l o w i n g d a t a t o b e t r a n s m i t t e d f r o m t h e d a c c a n v a r y . b e c a u s e t h e s y n c h r o n i z a t i o n b e t w e e n t h e d a c / 6 4 c l o c k a n d t h e t x e n a b l e l o g i c t r i g g e r i s u n k n o w n , t h e n u m b e r o f d a c / 6 4 c l o c k e d g e s t h a t m u s t b e w a i t e d f o r b e f o r e t h e o u t p u t s a r e r e l e a s e d c a n v a r y b y u p t o o n e c y c l e . t a b l e 2 3 . w a k e - u p t i m e f o r v a r i o u s t x e n a b l e d e l a y s e t t i n g s r e g i s t e r 0 x 0 2 n u m b e r o f d a c / 6 4 e d g e s t o w a i t 1 a d d i t i o n a l d a c e d g e s t o w a i t m i n i m u m w a i t t i m e 2 n o e x t e n d e d d e l a y ( 0 x 0 0 ) 1 1 0 3 6 0 . 8 2 n s e x t e n d e d d e l a y 0 ( 0 x 2 0 ) 1 2 1 0 4 . 1 8 p s e x t e n d e d d e l a y 1 ( 0 x 6 0 ) 1 9 1 0 6 . 6 1 1 p s 1 v a l u e s m a y v a r y b y u p t o o n e d a c / 6 4 c y c l e f o r t h e a m o u n t o f w a k e - u p t i m e o f e a c h d e l a y s e t t i n g . 2 v a l u e s b a s e d o n 7 3 7 . 2 8 m h z d a c r a t e c o n d i t i o n ; u s e s ( n u m b e r o f d a c / 6 4 + 1 0 d a c c l o c k s ) f o r c a l c u l a t i o n . f o r t i m i n g p u r p o s e s a n d t o e n s u r e t h a t i n c o r r e c t d a t a i s f l u s h e d , t h e m i n i m u m w a k e - u p t i m e m u s t b e c o n s i d e r e d . t h i s c o n s t r a i n t d e t e r m i n e s h o w s o o n t h e d a t a p a t h m u s t b e g i n t o b e f l u s h e d . d e p e n d i n g o n w h i c h p o r t i o n s o f t h e d a c a r e p o w e r e d d o w n u s i n g t h e t x e n a b l e f e a t u r e , t h e a m o u n t o f t i m e r e q u i r e d t o s t a r t s e t t i n g u p t h e p a r t a n d f l u s h i n g t h e d a t a p a t h s m u s t b e a d j u s t e d . a n a p p r o p r i a t e d e l a y s e t t i n g i s r e q u i r e d t o a c c o m m o d a t e t h e e a r l i e s t p o s s i b l e w a k e - u p t i m e n e e d e d f o r f l u s h i n g b e f o r e t h e o u t p u t s a r e e n a b l e d . i n a d d i t i o n t o t h e d e l a y s l i s t e d i n t a b l e 2 3 , s p e c i f i c w a k e - u p t i m e s f o r i n d i v i d u a l p o w e r e d - d o w n p o r t i o n s o f t h e a d 9 1 4 6 m u s t b e a c c o u n t e d f o r d u r i n g t h e p r e p a r a t i o n t i m e . t h e f o l l o w i n g e x a m p l e p r o v i d e s a t y p i c a l c o n f i g u r a t i o n t h a t u s e s t h e t x e n a b l e f e a t u r e t o p o w e r d o w n t h e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s . t h i s e x a m p l e p r o v i d e s g u i d e l i n e s f o r h o w t o d e t e r m i n e t h e a m o u n t o f w a k e - u p t i m e t o d e s i g n i n a s y s t e m . x f d a t a = 1 8 4 . 3 2 m h z x f d a c = 7 3 7 . 2 8 m h z x i n t e r p o l a t i o n = 4 x i n v e r s e s i n c o n x t x e n a b l e f i l t e r p o w e r - d o w n o p t i o n s e l e c t e d x d a t a p a t h f l u s h t i m e = 1 7 5 d a c c l o c k s x t d a c = 1 . 3 6 n s x t d p f l u s h = 2 3 8 n s t h e m i n i m u m w a k e - u p t i m e w i t h n o d e l a y s e t t i n g i s 3 6 0 . 8 2 n s ( s e e t a b l e 2 3 ) . i n t h i s e x a m p l e , t h e t i m e r e q u i r e d t o f l u s h t h e d a t a p a t h i s o n l y 2 3 8 n s . t h e r e f o r e , i f d a t a p a t h f l u s h i n g i s d o n e s i m u l t a n e o u s t o t h e t x e n a b l e p i n b e i n g b r o u g h t h i g h , t h e r e i s e n o u g h t i m e f o r t h e f l u s h t o c o m p l e t e b e f o r e t h e m i n i m u m p o s s i b l e t i m e t h a t t h e o u t p u t s c a n b e g i n t r a n s m i t t i n g . f o r e a c h i n d i v i d u a l c a s e , t h e a m o u n t o f t i m e n e e d e d t o f l u s h t h e d a t a - p a t h m u s t b e a c c o u n t e d f o r w h e n c a l c u l a t i n g t h e m i n i m u m t i m e a f t e r w h i c h t h e d a c s c a n b e g i n t r a n s m i t t i n g d a t a . t h e t x e n a b l e p i n m u s t b e h e l d h i g h w h i l e t h e p a r t i s b e i n g p o w e r e d u p . a f t e r t h e p a r t i s p o w e r e d u p , t h e p i n c a n b e b r o u g h t l o w t o c l a m p t h e o u t p u t s , w h e n d e s i r e d . n o t e t h a t t h e p i n c a n n o t b e h e l d l o w d u r i n g p o w e r - u p b e c a u s e t h e c i r c u i t l o g i c i s t r a n s i t i o n s e n s i t i v e a n d t h e p a r t m u s t s e e a f a l l i n g e d g e b e f o r e i t c l a m p s t h e o u t p u t s . t e m p e r a t u r e s e n s o r t h e a d 9 1 4 6 h a s a b a n d g a p t e m p e r a t u r e s e n s o r f o r m o n i t o r i n g t h e t e m p e r a t u r e c h a n g e o f t h e a d 9 1 4 6 . t h e t e m p e r a t u r e m u s t b e c a l i b r a t e d a g a i n s t a k n o w n t e m p e r a t u r e t o r e m o v e t h e p a r t - t o - p a r t v a r i a t i o n o n t h e b a n d g a p c i r c u i t u s e d t o s e n s e t h e t e m p e r a t u r e . t h e d a c c l k m u s t b e r u n n i n g a t a m i n i m u m o f 1 0 0 m h z t o o b t a i n a r e l i a b l e t e m p e r a t u r e m e a s u r e m e n t . t o m o n i t o r t e m p e r a t u r e c h a n g e , t h e u s e r m u s t t a k e a r e a d i n g a t a k n o w n a m b i e n t t e m p e r a t u r e f o r a s i n g l e - p o i n t c a l i b r a t i o n o f e a c h a d 9 1 4 6 d e v i c e . t x = t r e f + 7 . 7 ( c o d e _ x c o d e _ r e f ) / 1 0 0 0 + 1 w h e r e : c o d e _ x i s t h e r e a d b a c k c o d e a t t h e u n k n o w n t e m p e r a t u r e , t x . c o d e _ r e f i s t h e r e a d b a c k c o d e a t t h e c a l i b r a t e d t e m p e r a t u r e , t r e f . t o u s e t h e t e m p e r a t u r e s e n s o r , i t m u s t b e e n a b l e d b y s e t t i n g r e g i s t e r 0 x 0 1 , b i t 4 , t o 0 . i n a d d i t i o n , t o o b t a i n a c c u r a t e r e a d - i n g s , t h e d i e t e m p e r a t u r e r a n g e c o n t r o l r e g i s t e r ( r e g i s t e r 0 x 4 8 ) s h o u l d b e s e t t o 0 x 0 2 . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 4 5 o f 5 6 m u l t i c h i p s y n c h r o n i z a t i o n s y s t e m d e m a n d s m a y r e q u i r e t h a t t h e o u t p u t s o f m u l t i p l e d a c s b e s y n c h r o n i z e d w i t h e a c h o t h e r o r w i t h a s y s t e m c l o c k . s y s t e m s t h a t s u p p o r t t r a n s m i t d i v e r s i t y o r b e a m f o r m i n g , w h e r e m u l t i p l e a n t e n n a s a r e u s e d t o t r a n s m i t a c o r r e l a t e d s i g n a l , r e q u i r e m u l t i p l e d a c o u t p u t s t o b e p h a s e a l i g n e d w i t h e a c h o t h e r . s y s t e m s w i t h a t i m e d i v i s i o n m u l t i p l e x i n g t r a n s m i t c h a i n m a y r e q u i r e o n e o r m o r e d a c s t o b e s y n c h r o n i z e d w i t h a s y s t e m - l e v e l r e f e r e n c e c l o c k . m u l t i p l e d e v i c e s a r e c o n s i d e r e d s y n c h r o n i z e d t o e a c h o t h e r w h e n t h e s t a t e o f t h e c l o c k g e n e r a t i o n s t a t e m a c h i n e s i s i d e n t i c a l f o r a l l p a r t s , a n d w h e n t i m e - a l i g n e d d a t a i s b e i n g r e a d f r o m t h e f i f o s o f a l l p a r t s s i m u l t a n e o u s l y . d e v i c e s a r e c o n s i d e r e d s y n c h r o n i z e d t o a s y s t e m c l o c k w h e n t h e r e i s a f i x e d a n d k n o w n r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e c l o c k g e n e r a t i o n s t a t e m a c h i n e a n d t h e d a t a b e i n g r e a d f r o m t h e f i f o a n d a p a r t i c u l a r c l o c k e d g e o f t h e s y s t e m c l o c k . t h e a d 9 1 4 6 h a s p r o v i s i o n s f o r e n a b l i n g m u l t i p l e d e v i c e s t o b e s y n c h r o n i z e d t o e a c h o t h e r o r t o a s y s t e m c l o c k . t h e a d 9 1 4 6 s u p p o r t s s y n c h r o n i z a t i o n i n t w o d i f f e r e n t m o d e s : d a t a r a t e m o d e a n d f i f o r a t e m o d e . i n d a t a r a t e m o d e , t h e i n p u t d a t a r a t e r e p r e s e n t s t h e l o w e s t s y n c h r o n i z e d c l o c k r a t e . i n f i f o r a t e m o d e , t h e f i f o r a t e , w h i c h i s t h e d a t a r a t e d i v i d e d b y t h e f i f o d e p t h o f 8 , r e p r e s e n t s t h e l o w e s t r a t e c l o c k . t h e a d v a n t a g e o f f i f o r a t e s y n c h r o n i z a t i o n i s i n c r e a s e d t i m e b e t w e e n t h e s e t u p a n d h o l d t i m e w i n d o w s f o r d c i c h a n g e s r e l a t i v e t o t h e d a c c l k o r r e f c l k i n p u t . w h e n t h e s y n c h r o - n i z a t i o n s t a t e m a c h i n e i s o n i n d a t a r a t e m o d e , t h e e l a s t i c i t y o f t h e f i f o i s n o t u s e d t o a b s o r b t i m i n g v a r i a t i o n s b e t w e e n t h e d a t a s o u r c e a n d t h e d a c , r e s u l t i n g i n s e t u p a n d h o l d t i m e w i n d o w s r e p e a t i n g a t t h e i n p u t d a t a r a t e . t h e m e t h o d c h o s e n f o r p r o v i d i n g t h e d a c s a m p l i n g c l o c k d i r e c t l y a f f e c t s t h e s y n c h r o n i z a t i o n m e t h o d s a v a i l a b l e . w h e n t h e d e v i c e c l o c k m u l t i p l i e r i s u s e d , o n l y d a t a r a t e m o d e i s a v a i l a b l e . w h e n t h e d a c s a m p l i n g c l o c k i s s o u r c e d d i r e c t l y , b o t h d a t a r a t e m o d e a n d f i f o r a t e m o d e s y n c h r o n i z a t i o n a r e a v a i l a b l e . t h e f o l l o w i n g s e c t i o n s d e s c r i b e t h e s y n c h r o n i z a t i o n m e t h o d s f o r e n a b l i n g b o t h c l o c k i n g m o d e s a n d q u e r y i n g t h e s t a t u s o f t h e s y n c h r o n i z a t i o n l o g i c . t h e f u l l s y n c h r o n i z a t i o n m e t h o d s d e s c r i b e d a r e u s e d t o a l i g n m u l t i p l e d u a l d a c s w i t h i n o n e d a c c l k c y c l e . t o a c h i e v e s y n - c h r o n i z a t i o n w i t h i n o n e d a c c l k c y c l e , b o t h t h e r e f c l k a n d f r a m e s i g n a l s a r e r e q u i r e d t o p e r f o r m b a c k - e n d a n d f r o n t - e n d a l i g n m e n t . i f s y n c h r o n i z a t i o n d o e s n o t n e e d t o b e t h i s a c c u r a t e , o t h e r o p t i o n s c a n b e u s e d . i n d a t a r a t e m o d e o r i n f i f o r a t e m o d e , u s i n g s o f t a l i g n m e n t o f t h e f i f o f o r m u l t i p l e d a c s s y n c h r o n i z e s t h e d a c o u t p u t s w i t h i n t w o d a t a c l o c k c y c l e s ( s e e t h e s e r i a l p o r t i n i t i a t e d f i f o r e s e t s e c t i o n ) . f o r m o r e i n f o r m a t i o n a b o u t s y n c h r o n i z a t i o n , s e e t h e a n - 1 0 9 3 a p p l i c a t i o n n o t e , ? s y n c h r o - n i z a t i o n o f m u l t i p l e a d 9 1 2 2 t x d a c + c o n v e r t e r s . ? s y n c h r o n i z a t i o n w i t h c l o c k m u l t i p l i c a t i o n w h e n u s i n g t h e c l o c k m u l t i p l i e r t o g e n e r a t e t h e d a c s a m p l e r a t e c l o c k , t h e r e f c l k i n p u t s i g n a l a c t s a s b o t h t h e r e f e r e n c e c l o c k f o r t h e p l l - b a s e d c l o c k m u l t i p l i e r a n d a s t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l . t o s y n c h r o n i z e d e v i c e s , d i s t r i b u t e t h e r e f c l k s i g n a l w i t h l o w s k e w t o a l l t h e d e v i c e s t h a t n e e d t o b e s y n c h r o n i z e d . s k e w b e t w e e n t h e r e f c l k s i g n a l s o f t h e d i f f e r e n t d e v i c e s s h o w s u p d i r e c t l y a s a t i m i n g m i s m a t c h a t t h e d a c o u t p u t s . b e c a u s e t w o c l o c k s a r e s h a r e d o n t h e s a m e s i g n a l , a n a p p r o p r i a t e f r e q u e n c y m u s t b e c h o s e n f o r t h e s y n c h r o n i z a t i o n a n d r e f c l k s i g n a l s . t h e f r a m e a n d d c i s i g n a l s c a n b e c r e a t e d i n t h e f p g a a l o n g w i t h t h e d a t a . a c i r c u i t d i a g r a m o f a t y p i c a l c o n f i g u r a t i o n i s s h o w n i n f i g u r e 6 2 . s y s t e m c l o c k l o w s k e w c l o c k d r i v e r m a t c h e d l e n g t h t r a c e s r e f c l k p / r e f c l k n f r a m e p / f r a m e n d c i p / d c i n r e f c l k p / r e f c l k n f r a m e p / f r a m e n d c i p / d c i n i o u t 1 p / i o u t 1 n i o u t 2 p / i o u t 2 n f p g a 0 9 6 9 1 - 0 6 9 f i g u r e 6 2 . t y p i c a l c i r c u i t d i a g r a m f o r s y n c h r o n i z i n g d e v i c e s t h e p r o c e d u r e f o r s y n c h r o n i z a t i o n w h e n u s i n g t h e p l l s e c t i o n o u t l i n e s t h e s t e p s r e q u i r e d t o s y n c h r o n i z e m u l t i p l e d e v i c e s . t h e p r o c e d u r e a s s u m e s t h a t t h e r e f c l k s i g n a l i s a p p l i e d t o a l l t h e d e v i c e s , a n d t h a t t h e p l l o f e a c h d e v i c e i s p h a s e l o c k e d t o i t . t h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e m u s t b e c a r r i e d o u t o n e a c h i n d i v i d u a l d e v i c e . p r o c e d u r e f o r s y n c h r o n i z a t i o n w h e n u s i n g t h e p l l i n t h e i n i t i a l i z a t i o n o f t h e a d 9 1 4 6 , a l l t h e c l o c k s i g n a l s ( d a c c l k , d c i , f r a m e , s y n c h r o n i z a t i o n , a n d r e f c l k ) m u s t b e p r e s e n t a n d s t a b l e b e f o r e t h e s y n c h r o n i z a t i o n f e a t u r e i s t u r n e d o n . c o n f i g u r e t h e a d 9 1 4 6 f o r d a t a r a t e , p e r i o d i c s y n c h r o n i z a t i o n b y w r i t i n g 0 x c 8 t o t h e s y n c c o n t r o l r e g i s t e r ( r e g i s t e r 0 x 1 0 ) . a d d i t i o n a l s y n c h r o n i z a t i o n o p t i o n s a r e a v a i l a b l e ( s e e t h e a d d i t i o n a l s y n c h r o n i z a t i o n f e a t u r e s s e c t i o n ) . r e a d t h e s y n c s t a t u s r e g i s t e r ( r e g i s t e r 0 x 1 2 ) t o v e r i f y t h a t t h e s y n c l o c k e d b i t ( b i t 6 ) i s s e t h i g h , i n d i c a t i n g t h a t t h e d e v i c e a c h i e v e d b a c k - e n d s y n c h r o n i z a t i o n , a n d t h a t t h e s y n c l o s t b i t ( b i t 7 ) i s l o w . t h e s e l e v e l s i n d i c a t e t h a t t h e c l o c k s a r e r u n n i n g w i t h a c o n s t a n t a n d k n o w n p h a s e r e l a t i v e t o t h e s y n c h r o n i z a - t i o n s i g n a l . r e s e t t h e f i f o b y s t r o b i n g t h e f r a m e s i g n a l h i g h f o r t h e t i m e i n t e r v a l r e q u i r e d t o w r i t e t w o c o m p l e t e i n p u t d a t a w o r d s . r e s e t t i n g t h e f i f o e n s u r e s t h a t t h e c o r r e c t d a t a i s b e i n g r e a d f r o m t h e f i f o . t h i s c o m p l e t e s t h e s y n c h r o n i z a t i o n p r o c e d u r e ; a l l d e v i c e s s h o u l d n o w b e s y n c h r o n i z e d . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 4 6 o f 5 6 r e f c l k p ( 1 ) / r e f c l k n ( 1 ) r e f c l k p ( 2 ) / r e f c l k n ( 2 ) d c i p ( 2 ) / d c i n ( 2 ) f r a m e p ( 2 ) / f r a m e n ( 2 ) t s k e w t s d c i t h d c i 0 9 6 9 1 - 0 7 0 f i g u r e 6 3 . t i m i n g d i a g r a m r e q u i r e d f o r s y n c h r o n i z i n g d e v i c e s d a c c l k p / d a c c l k n f r a m e p / f r a m e n r e f c l k p / r e f c l k n d c i p / d c i n i o u t 1 p / i o u t 1 n d c i p / d c i n d a c c l k p / d a c c l k n r e f c l k p / r e f c l k n f r a m e p / f r a m e n i o u t 2 p / i o u t 2 n s a m p l e r a t e c l o c k l o w s k e w c l o c k d r i v e r s y n c c l o c k l o w s k e w c l o c k d r i v e r m a t c h e d l e n g t h t r a c e s f p g a 0 9 6 9 1 - 0 7 1 f i g u r e 6 4 . t y p i c a l c i r c u i t d i a g r a m f o r s y n c h r o n i z i n g d e v i c e s t o a s y s t e m c l o c k t o m a i n t a i n s y n c h r o n i z a t i o n , t h e s k e w b e t w e e n t h e r e f c l k s i g n a l s o f t h e d e v i c e s m u s t b e l e s s t h a n t s k e w n s . w h e n r e s e t t i n g t h e f i f o , t h e f r a m e s i g n a l m u s t b e h e l d h i g h f o r t h e t i m e i n t e r v a l r e q u i r e d t o w r i t e t w o c o m p l e t e i n p u t d a t a w o r d s . a t i m i n g d i a g r a m o f t h e i n p u t s i g n a l s i s s h o w n i n f i g u r e 6 3 . f i g u r e 6 3 s h o w s a r e f c l k f r e q u e n c y e q u a l t o t h e d a t a r a t e . a l t h o u g h t h i s i s t h e m o s t c o m m o n s i t u a t i o n , i t i s n o t s t r i c t l y r e q u i r e d f o r p r o p e r s y n c h r o n i z a t i o n . a n y r e f c l k f r e q u e n c y t h a t s a t i s f i e s t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n i s a c c e p t a b l e . ( t h i s e q u a t i o n i s v a l i d o n l y w h e n t h e p l l i s u s e d b e c a u s e o n l y d a t a r a t e m o d e i s a v a i l a b l e w i t h t h e p l l o n . ) f s y n c _ i = f d a c c l k / 2 n a n d f s y n c _ i f d a t a w h e r e n = 0 , 1 , 2 , o r 3 . a s a n e x a m p l e , a c o n f i g u r a t i o n w i t h 4 i n t e r p o l a t i o n a n d c l o c k f r e q u e n c i e s o f f v c o = 1 6 0 0 m h z , f d a c c l k = 8 0 0 m h z , f d a t a = 2 0 0 m h z , a n d f s y n c _ i = 1 0 0 m h z i s a v i a b l e s o l u t i o n . s y n c h r o n i z a t i o n w i t h d i r e c t c l o c k i n g w h e n d i r e c t l y s o u r c i n g t h e d a c s a m p l e r a t e c l o c k , a s e p a r a t e r e f c l k i n p u t s i g n a l i s r e q u i r e d f o r s y n c h r o n i z a t i o n . t o s y n - c h r o n i z e d e v i c e s , t h e d a c c l k s i g n a l a n d t h e r e f c l k s i g n a l m u s t b e d i s t r i b u t e d w i t h l o w s k e w t o a l l t h e d e v i c e s b e i n g s y n - c h r o n i z e d . i f t h e d e v i c e s n e e d t o b e s y n c h r o n i z e d t o a m a s t e r c l o c k , u s e t h e m a s t e r c l o c k d i r e c t l y f o r g e n e r a t i n g t h e r e f c l k i n p u t ( s e e f i g u r e 6 4 ) . d a t a r a t e m o d e s y n c h r o n i z a t i o n t h e p r o c e d u r e f o r d a t a r a t e s y n c h r o n i z a t i o n w h e n d i r e c t l y s o u r c i n g t h e d a c s a m p l i n g c l o c k s e c t i o n o u t l i n e s t h e s t e p s r e q u i r e d t o s y n c h r o n i z e m u l t i p l e d e v i c e s i n d a t a r a t e m o d e . t h e p r o c e d u r e a s s u m e s t h a t t h e d a c c l k a n d r e f c l k s i g n a l s a r e a p p l i e d t o a l l t h e d e v i c e s . t h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e m u s t b e c a r r i e d o u t o n e a c h i n d i v i d u a l d e v i c e . p r o c e d u r e f o r d a t a r a t e s y n c h r o n i z a t i o n w h e n d i r e c t l y s o u r c i n g t h e d a c s a m p l i n g c l o c k c o n f i g u r e t h e a d 9 1 4 6 f o r d a t a r a t e , p e r i o d i c s y n c h r o n i z a t i o n b y w r i t i n g 0 x c 8 t o t h e s y n c c o n t r o l r e g i s t e r ( r e g i s t e r 0 x 1 0 ) . a d d i t i o n a l s y n c h r o n i z a t i o n o p t i o n s a r e a v a i l a b l e ( s e e t h e a d d i t i o n a l s y n c h r o n i z a t i o n f e a t u r e s s e c t i o n ) . r e a d t h e s y n c l o c k e d b i t ( r e g i s t e r 0 x 1 2 , b i t 6 ) t o v e r i f y t h a t t h e d e v i c e i s b a c k - e n d s y n c h r o n i z e d . a h i g h l e v e l o n t h i s b i t i n d i c a t e s t h a t t h e c l o c k s a r e r u n n i n g w i t h a c o n s t a n t a n d k n o w n p h a s e r e l a t i v e t o t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 4 7 o f 5 6 r e s e t t h e f i f o b y s t r o b i n g t h e f r a m e s i g n a l h i g h f o r t w o c o m p l e t e d c i p e r i o d s . r e s e t t i n g t h e f i f o e n s u r e s t h a t t h e c o r r e c t d a t a i s b e i n g r e a d f r o m t h e f i f o o f e a c h o f t h e d e v i c e s s i m u l t a n e o u s l y . t h i s c o m p l e t e s t h e s y n c h r o n i z a t i o n p r o c e d u r e ; a l l d e v i c e s s h o u l d n o w b e s y n c h r o n i z e d . t o e n s u r e t h a t e a c h d a c i s u p d a t e d w i t h t h e c o r r e c t d a t a o n t h e s a m e c l k e d g e , t w o t i m i n g r e l a t i o n s h i p s m u s t b e m e t o n e a c h d a c . x d c i p / d c i n a n d d [ 7 : 0 ] p / d [ 7 : 0 ] n m u s t m e e t t h e s e t u p a n d h o l d t i m e s w i t h r e s p e c t t o t h e r i s i n g e d g e o f d a c c l k . x r e f c l k m u s t a l s o m e e t t h e s e t u p a n d h o l d t i m e s w i t h r e s p e c t t o t h e r i s i n g e d g e o f d a c c l k . w h e n t h e s e c o n d i t i o n s a r e m e t , t h e o u t p u t s o f t h e d a c s a r e u p d a t e d w i t h i n o n e d a c c l o c k c y c l e o f e a c h o t h e r . t h e t i m i n g r e q u i r e m e n t s o f t h e i n p u t s i g n a l s a r e s h o w n i n f i g u r e 6 5 . d a c c l k p ( 1 ) / d a c c l k n ( 1 ) d a c c l k p ( 2 ) / d a c c l k n ( 2 ) r e f c l k p ( 2 ) / r e f c l k n ( 2 ) d c i p ( 2 ) / d c i n ( 2 ) f r a m e p ( 2 ) / f r a m e n ( 2 ) t s k e w t s u s y n c t s d c i t h d c i t h s y n c 0 9 6 9 1 - 0 7 2 f i g u r e 6 5 . d a t a r a t e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l t i m i n g r e q u i r e m e n t s , 2 i n t e r p o l a t i o n f i g u r e 6 5 s h o w s t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l t i m i n g w i t h 2 i n t e r p o l a t i o n ; t h e r e f o r e , f d c i = ? f c l k . t h e r e f c l k i n p u t i s s h o w n t o b e e q u a l t o t h e d a t a r a t e . t h e m a x i m u m f r e q u e n c y a t w h i c h t h e d e v i c e c a n b e r e s y n c h r o n i z e d i n d a t a r a t e m o d e c a n b e e x p r e s s e d a s f s y n c _ i = f d a t a / 2 n w h e r e n i s a n y n o n - n e g a t i v e i n t e g e r . g e n e r a l l y , f o r v a l u e s o f n g r e a t e r t h a n o r e q u a l t o 3 , s e l e c t t h e f i f o r a t e s y n c h r o n i z a t i o n m o d e . w h e n s y n c h r o n i z a t i o n i s u s e d i n d a t a r a t e m o d e , t h e t i m i n g c o n s t r a i n t b e t w e e n t h e d c i a n d d a c c l k m u s t b e m e t a c c o r d - i n g t o t a b l e 2 4 . i n d a t a r a t e m o d e , t h e a l l o w e d p h a s e d r i f t b e t w e e n t h e d c i a n d d a c c l k i s l i m i t e d t o o n e d c i p e r i o d . t h e d c i t o d a c c l k t i m i n g r e s t r i c t i o n i s r e q u i r e d t o p r e v e n t c o r r u p t i o n o f t h e d a t a t r a n s f e r w h e n t h e f i f o i s c o n s t a n t l y r e s e t . t h e r e q u i r e d t i m i n g b e t w e e n t h e d c i a n d d a c c l k i s s h o w n i n f i g u r e 6 6 . d c i d a c c l k / r e f c l k t d a t a t h d c i t s d c i d a t a v a l i d w i n d o w t h d c i t s d c i 0 9 6 9 1 - 0 4 3 f i g u r e 6 6 . t i m i n g d i a g r a m f o r i n p u t d a t a p o r t ( d a t a r a t e m o d e ) t a b l e 2 4 . d c i t o d a c c l k s e t u p a n d h o l d t i m e s d c i d e l a y r e g i s t e r 0 x 1 6 , b i t s [ 1 : 0 ] m i n i m u m s e t u p t i m e , t s d c i ( n s ) m i n i m u m h o l d t i m e , t h d c i ( n s ) s a m p l i n g i n t e r v a l ( n s ) 0 0 ? 0 . 0 7 0 . 8 2 0 . 7 5 0 1 ? 0 . 2 4 1 . 1 3 0 . 8 9 1 0 ? 0 . 3 9 1 . 4 0 1 . 0 1 1 1 ? 0 . 4 9 1 . 5 5 1 . 0 6 f i f o r a t e m o d e s y n c h r o n i z a t i o n t h e p r o c e d u r e f o r f i f o r a t e s y n c h r o n i z a t i o n w h e n d i r e c t l y s o u r c i n g t h e d a c s a m p l i n g c l o c k s e c t i o n o u t l i n e s t h e s t e p s r e q u i r e d t o s y n c h r o n i z e m u l t i p l e d e v i c e s i n f i f o r a t e m o d e . t h e p r o c e d u r e a s s u m e s t h a t t h e d a c c l k a n d r e f c l k s i g n a l s a r e a p p l i e d t o a l l t h e d e v i c e s . t h e p r o c e d u r e m u s t b e c a r r i e d o u t o n e a c h i n d i v i d u a l d e v i c e . p r o c e d u r e f o r f i f o r a t e s y n c h r o n i z a t i o n w h e n d i r e c t l y s o u r c i n g t h e d a c s a m p l i n g c l o c k c o n f i g u r e t h e a d 9 1 4 6 f o r f i f o r a t e , p e r i o d i c s y n c h r o n i z a t i o n b y w r i t i n g 0 x 8 8 t o t h e s y n c c o n t r o l r e g i s t e r ( r e g i s t e r 0 x 1 0 ) . a d d i - t i o n a l s y n c h r o n i z a t i o n o p t i o n s a r e a v a i l a b l e ( s e e t h e a d d i t i o n a l s y n c h r o n i z a t i o n f e a t u r e s s e c t i o n ) . r e a d t h e s y n c l o c k e d b i t ( r e g i s t e r 0 x 1 2 , b i t 6 ) t o v e r i f y t h a t t h e d e v i c e i s b a c k - e n d s y n c h r o n i z e d . a h i g h l e v e l o n t h i s b i t i n d i c a t e s t h a t t h e c l o c k s a r e r u n n i n g w i t h a c o n s t a n t a n d k n o w n p h a s e r e l a t i v e t o t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l . r e s e t t h e f i f o b y s t r o b i n g t h e f r a m e s i g n a l h i g h f o r t w o c o m p l e t e d c i p e r i o d s . r e s e t t i n g t h e f i f o e n s u r e s t h a t t h e c o r r e c t d a t a i s b e i n g r e a d f r o m t h e f i f o o f e a c h o f t h e d e v i c e s s i m u l t a n e o u s l y . t h i s c o m p l e t e s t h e s y n c h r o n i z a t i o n p r o c e d u r e ; a l l d e v i c e s s h o u l d n o w b e s y n c h r o n i z e d . t o e n s u r e t h a t e a c h d a c i s u p d a t e d w i t h t h e c o r r e c t d a t a o n t h e s a m e c l k e d g e , t w o t i m i n g r e l a t i o n s h i p s m u s t b e m e t o n e a c h d a c . x d c i p / d c i n a n d d [ 7 : 0 ] p / d [ 7 : 0 ] n m u s t m e e t t h e s e t u p a n d h o l d t i m e s w i t h r e s p e c t t o t h e r i s i n g e d g e o f d a c c l k . x r e f c l k m u s t a l s o m e e t t h e s e t u p a n d h o l d t i m e s w i t h r e s p e c t t o t h e r i s i n g e d g e o f d a c c l k . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 4 8 o f 5 6 w h e n t h e s e c o n d i t i o n s a r e m e t , t h e o u t p u t s o f t h e d a c s a r e u p d a t e d w i t h i n o n e d a c c l o c k c y c l e o f e a c h o t h e r . t h e t i m i n g r e q u i r e m e n t s o f t h e i n p u t s i g n a l s a r e s h o w n i n f i g u r e 6 7 . d a c c l k p ( 1 ) / d a c c l k n ( 1 ) d a c c l k p ( 2 ) / d a c c l k n ( 2 ) r e f c l k p ( 2 ) / r e f c l k n ( 2 ) d c i p ( 2 ) / d c i n ( 2 ) f r a m e p ( 2 ) / f r a m e n ( 2 ) t s k e w t s u s y n c t h s y n c 0 9 6 9 1 - 0 7 3 f i g u r e 6 7 . f i f o r a t e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l t i m i n g r e q u i r e m e n t s , 2 i n t e r p o l a t i o n f i g u r e 6 7 s h o w s t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l t i m i n g w i t h 2 i n t e r p o l a t i o n ; t h e r e f o r e , f d c i = ? f c l k . t h e r e f c l k i n p u t i s s h o w n t o b e e q u a l t o t h e f i f o r a t e . t h e m a x i m u m f r e q u e n c y a t w h i c h t h e d e v i c e c a n b e r e s y n c h r o n i z e d i n f i f o r a t e m o d e c a n b e e x p r e s s e d a s f s y n c _ i = f d a t a / ( 8 2 n ) w h e r e n i s a n y n o n - n e g a t i v e i n t e g e r . a d d i t i o n a l s y n c h r o n i z a t i o n f e a t u r e s t a b l e 2 5 s h o w s t h e r e q u i r e d t i m i n g b e t w e e n t h e d a c c l k a n d t h e s y n c h r o n i z a t i o n c l o c k w h e n s y n c h r o n i z a t i o n i s u s e d . t h i s t i m i n g r e s t r i c t i o n a p p l i e s t o b o t h d a t a r a t e m o d e a n d f i f o r a t e m o d e . t a b l e 2 5 . s y n c h r o n i z a t i o n s e t u p a n d h o l d t i m e s p a r a m e t e r m i n m a x u n i t t s k e w t d a c c l k / 2 + t d a c c l k / 2 p s t s u s y n c 1 0 0 p s t h s y n c 3 3 0 p s o n e - t i m e s y n c h r o n i z a t i o n w h e n i m p l e m e n t i n g t h e f u l l m u l t i c h i p s y n c h r o n i z a t i o n f e a t u r e ( w i t h t h e r e f c l k a n d f r a m e s i g n a l s a l i g n e d w i t h i n o n e d a c c l k c y c l e ) , t h e u s e r m a y e x p e r i e n c e d i f f i c u l t y m e e t i n g t h e d a c c l k t o s y n c h r o n i z a t i o n c l o c k t i m i n g . i n t h i s c a s e , a o n e - t i m e s y n c h r o n i - z a t i o n m e t h o d c a n b e u s e d . b e f o r e i m p l e m e n t i n g t h e o n e - t i m e s y n c h r o n i z a t i o n , m a k e s u r e t h a t t h e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l i s l o c k e d b y c h e c k i n g b o t h t h e s y n c s i g n a l l o c k e d a n d t h e s y n c s i g n a l l o s t f l a g s ( b i t 4 a n d b i t 5 i n r e g i s t e r 0 x 0 6 ) . i t i s a l s o i m p o r t a n t t h a t s y n c h r o n i z a t i o n n o t b e e n a b l e d b e f o r e s t a b l e r e f c l k s i g n a l s a r e p r e s e n t f r o m t h e f p g a o r a s i c . f o r m o r e i n f o r m a t i o n a n d a d e t a i l e d f l o w c h a r t o f t h e o n e - t i m e s y n c h r o n i z a t i o n f e a t u r e , s e e t h e a n - 1 0 9 3 a p p l i c a t i o n n o t e , ? s y n c h r o n i z a t i o n o f m u l t i p l e a d 9 1 2 2 t x d a c + c o n v e r t e r s . ? s y n c s t a t u s b i t s w h e n t h e s y n c l o c k e d b i t ( r e g i s t e r 0 x 1 2 , b i t 6 ) i s s e t , i t i n d i c a t e s t h a t t h e s y n c h r o n i z a t i o n l o g i c h a s r e a c h e d a l i g n m e n t . t h i s a l i g n - m e n t i s d e t e r m i n e d w h e n t h e c l o c k g e n e r a t i o n s t a t e m a c h i n e p h a s e i s c o n s t a n t . a l i g n m e n t t a k e s f r o m ( 1 1 + a v e r a g i n g ) 6 4 t o ( 1 1 + a v e r a g i n g ) 1 2 8 d a c c l k c y c l e s . t h e s y n c l o c k e d b i t c a n a l s o t r i g g e r a n i r q , a s d e s c r i b e d i n t h e i n t e r r u p t r e q u e s t o p e r a t i o n s e c t i o n . w h e n t h e s y n c l o s t b i t ( r e g i s t e r 0 x 1 2 , b i t 7 ) i s s e t , i t i n d i c a t e s t h a t a p r e v i o u s l y s y n c h r o n i z e d d e v i c e h a s l o s t a l i g n m e n t . t h i s b i t i s l a t c h e d a n d r e m a i n s s e t u n t i l c l e a r e d b y o v e r w r i t i n g t h e r e g i s t e r . t h i s b i t c a n a l s o t r i g g e r a n i r q , a s d e s c r i b e d i n t h e i n t e r r u p t r e q u e s t o p e r a t i o n s e c t i o n . t h e s y n c p h a s e r e a d b a c k b i t s ( r e g i s t e r 0 x 1 3 , b i t s [ 7 : 0 ] ) r e p o r t t h e c u r r e n t c l o c k p h a s e i n a 6 . 2 f o r m a t . b i t s [ 7 : 2 ] r e p o r t w h i c h o f t h e 6 4 s t a t e s ( 0 t o 6 3 ) t h e c l o c k i s c u r r e n t l y i n . w h e n a v e r a g i n g i s e n a b l e d , b i t s [ 1 : 0 ] p r o v i d e ? s t a t e a c c u r a c y ( f o r 0 , ? , ? , ? ) . t h e l o w e r t w o b i t s g i v e a n i n d i c a t i o n o f t h e t i m i n g m a r g i n i s s u e s t h a t m a y e x i s t . i f t h e s y n c h r o n i z a t i o n s a m p l i n g i s e r r o r f r e e , t h e f r a c t i o n a l c l o c k s t a t e s h o u l d b e 0 0 . t i m i n g o p t i m i z a t i o n t h e r e f c l k s i g n a l i s s a m p l e d b y a v e r s i o n o f t h e d a c c l k . i f s a m p l i n g e r r o r s a r e d e t e c t e d , t h e o p p o s i t e s a m p l i n g e d g e c a n b e s e l e c t e d t o i m p r o v e t h e s a m p l i n g p o i n t . t h e s a m p l i n g e d g e c a n b e s e l e c t e d b y s e t t i n g r e g i s t e r 0 x 1 0 , b i t 3 ( 1 = r i s i n g a n d 0 = f a l l i n g ) . t h e s y n c h r o n i z a t i o n l o g i c r e s y n c h r o n i z e s w h e n a p h a s e c h a n g e b e t w e e n t h e r e f c l k s i g n a l a n d t h e s t a t e o f t h e c l o c k g e n e r a t i o n s t a t e m a c h i n e e x c e e d s a t h r e s h o l d . t o m i t i g a t e t h e e f f e c t s o f j i t t e r a n d p r e v e n t e r r o n e o u s r e s y n c h r o n i z a t i o n s , t h e r e l a t i v e p h a s e c a n b e a v e r a g e d . t h e a m o u n t o f a v e r a g i n g i s s e t b y t h e s y n c a v e r a g i n g b i t s ( r e g i s t e r 0 x 1 0 , b i t s [ 2 : 0 ] ) a n d c a n b e s e t f r o m 1 t o 1 2 8 . t h e h i g h e r t h e n u m b e r o f a v e r a g e s , t h e m o r e s l o w l y t h e d e v i c e r e c o g n i z e s a n d r e s y n c h r o n i z e s t o a l e g i t i m a t e p h a s e c o r r e c t i o n . g e n e r a l l y , t h e a v e r a g i n g s h o u l d b e m a d e a s l a r g e a s p o s s i b l e w h i l e s t i l l m e e t i n g t h e a l l o t t e d r e s y n c h r o n i z a t i o n t i m e i n t e r v a l . n o t e t h a t , i f t h e a v e r a g e s y n c h r o n i z a t i o n s a m p l i n g r e s u l t i s i n a p p r o x i m a t e l y t h e m i d d l e o f t h e p r o b a b i l i t y c u r v e , t h e s y n c h r o n i z a t i o n e n g i n e c a n b e u n s t a b l e , r e s u l t i n g i n c o r r u p t e d o u t p u t . t h e v a l u e o f t h e s y n c p h a s e r e q u e s t [ 5 : 0 ] b i t s ( r e g i s t e r 0 x 1 1 , b i t s [ 5 : 0 ] ) i s t h e s t a t e t o w h i c h t h e c l o c k g e n e r a t i o n s t a t e m a c h i n e r e s e t s u p o n i n i t i a l i z a t i o n . b y v a r y i n g t h i s v a l u e , t h e t i m i n g o f t h e i n t e r n a l c l o c k s , w i t h r e s p e c t t o t h e r e f c l k s i g n a l , c a n b e a d j u s t e d . e v e r y i n c r e m e n t o f t h e s y n c p h a s e r e q u e s t [ 5 : 0 ] v a l u e a d v a n c e s t h e i n t e r n a l c l o c k s b y o n e d a c c l k c y c l e . t h i s o f f s e t c a n b e u s e d f o r t w o p u r p o s e s : t o s k e w t h e o u t p u t s o f t w o s y n c h r o n i z e d d a c o u t p u t s i n i n c r e m e n t s o f t h e d a c c l k c y c l e , a n d t o c h a n g e t h e r e l a t i v e t i m i n g b e t w e e n t h e d a c o u t p u t a n d t h e s y n c i n p u t ( r e f c l k ) . t h i s m a y a l l o w f o r a m o r e o p t i m a l p l a c e m e n t o f t h e d c i s a m p l i n g p o i n t i n d a t a r a t e s y n c h r o n i z a t i o n m o d e . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 4 9 o f 5 6 i n t e r r u p t r e q u e s t o p e r a t i o n t h e a d 9 1 4 6 p r o v i d e s a n i n t e r r u p t r e q u e s t o u t p u t s i g n a l o n p i n 3 4 ( i r q ) t h a t c a n b e u s e d t o n o t i f y a n e x t e r n a l h o s t p r o c e s s o r o f s i g n i f i c a n t d e v i c e e v e n t s . u p o n a s s e r t i o n o f t h e i n t e r r u p t , t h e d e v i c e s h o u l d b e q u e r i e d t o d e t e r m i n e t h e p r e c i s e e v e n t t h a t o c c u r r e d . t h e i r q p i n i s a n o p e n - d r a i n , a c t i v e l o w o u t p u t . p u l l t h e i r q p i n h i g h e x t e r n a l t o t h e d e v i c e . t h i s p i n c a n b e t i e d t o t h e i n t e r r u p t p i n s o f o t h e r d e v i c e s w i t h o p e n - d r a i n o u t p u t s t o w i r e - o r t h e s e p i n s t o g e t h e r . t h e e v e n t f l a g s p r o v i d e v i s i b i l i t y i n t o t h e d e v i c e . t h e s e f l a g s a r e l o c a t e d i n t h e t w o e v e n t f l a g r e g i s t e r s , r e g i s t e r 0 x 0 6 a n d r e g i s t e r 0 x 0 7 . t h e b e h a v i o r o f e a c h e v e n t f l a g i s i n d e p e n d e n t l y s e l e c t e d i n t h e i n t e r r u p t e n a b l e r e g i s t e r s , r e g i s t e r 0 x 0 4 a n d r e g i s t e r 0 x 0 5 . w h e n t h e f l a g i n t e r r u p t e n a b l e i s a c t i v e , t h e e v e n t f l a g l a t c h e s a n d t r i g g e r s a n e x t e r n a l i n t e r r u p t . w h e n t h e f l a g i n t e r r u p t i s d i s a b l e d , t h e e v e n t f l a g m o n i t o r s t h e s o u r c e s i g n a l , b u t t h e i r q p i n r e m a i n s i n a c t i v e . f i g u r e 6 8 s h o w s t h e i r q - r e l a t e d c i r c u i t r y a n d h o w t h e e v e n t f l a g s i g n a l s p r o p a g a t e t o t h e i r q o u t p u t . t h e i n t e r r u p t _ e n a b l e s i g n a l r e p r e s e n t s o n e b i t f r o m t h e i n t e r r u p t e n a b l e r e g i s t e r . t h e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e s i g n a l r e p r e s e n t s o n e b i t f r o m t h e e v e n t f l a g r e g i s t e r . t h e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e s i g n a l r e p r e s e n t s o n e o f t h e d e v i c e s i g n a l s t h a t c a n b e m o n i t o r e d , s u c h a s t h e p l l _ l o c k e d s i g n a l f r o m t h e p l l p h a s e d e t e c t o r o r t h e f i f o _ w a r n i n g _ 1 s i g n a l f r o m t h e f i f o c o n t r o l l e r . w h e n a n i n t e r r u p t e n a b l e b i t i s s e t h i g h , t h e c o r r e s p o n d i n g e v e n t f l a g b i t r e f l e c t s a p o s i t i v e l y t r i p p e d v e r s i o n o f t h e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e s i g n a l ; t h a t i s , t h e e v e n t f l a g b i t i s l a t c h e d o n t h e r i s i n g e d g e o f t h e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e s i g n a l . t h i s s i g n a l a l s o a s s e r t s t h e e x t e r n a l i r q p i n . w h e n a n i n t e r r u p t e n a b l e b i t i s s e t l o w , t h e e v e n t f l a g b i t r e f l e c t s t h e c u r r e n t s t a t u s o f t h e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e s i g n a l , a n d t h e e v e n t f l a g h a s n o e f f e c t o n t h e e x t e r n a l i r q p i n . t h e l a t c h e d v e r s i o n o f a n e v e n t f l a g ( t h e i n t e r r u p t _ s o u r c e s i g n a l ) c a n b e c l e a r e d i n t w o w a y s . t h e r e c o m m e n d e d w a y i s b y w r i t i n g 1 t o t h e c o r r e s p o n d i n g e v e n t f l a g b i t . a h a r d w a r e o r s o f t - w a r e r e s e t a l s o c l e a r s t h e i n t e r r u p t _ s o u r c e s i g n a l . i n t e r r u p t s e r v i c e r o u t i n e i n t e r r u p t r e q u e s t m a n a g e m e n t s t a r t s b y s e l e c t i n g t h e s e t o f e v e n t f l a g s t h a t r e q u i r e h o s t i n t e r v e n t i o n o r m o n i t o r i n g . t h e e v e n t s t h a t r e q u i r e h o s t a c t i o n s h o u l d b e e n a b l e d s o t h a t t h e h o s t i s n o t i f i e d w h e n t h e y o c c u r . f o r e v e n t s r e q u i r i n g h o s t i n t e r v e n t i o n u p o n i r q a c t i v a t i o n , r u n t h e f o l l o w i n g r o u t i n e t o c l e a r a n i n t e r r u p t r e q u e s t : 1 . r e a d t h e s t a t u s o f t h e e v e n t f l a g b i t s t h a t a r e b e i n g m o n i t o r e d . 2 . s e t t h e i n t e r r u p t e n a b l e b i t l o w s o t h a t t h e u n l a t c h e d e v e n t _ f l a g _ s o u r c e s i g n a l c a n b e m o n i t o r e d d i r e c t l y . 3 . p e r f o r m a n y a c t i o n s t h a t m a y b e r e q u i r e d t o c l e a r t h e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e . i n m a n y c a s e s , n o s p e c i f i c a c t i o n s m a y b e r e q u i r e d . 4 . r e a d t h e e v e n t f l a g t o v e r i f y t h a t t h e a c t i o n s t a k e n h a v e c l e a r e d t h e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e . 5 . c l e a r t h e i n t e r r u p t b y w r i t i n g 1 t o t h e e v e n t f l a g b i t . 6 . s e t t h e i n t e r r u p t e n a b l e b i t s o f t h e e v e n t s t o b e m o n i t o r e d . n o t e t h a t s o m e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e s i g n a l s a r e l a t c h e d s i g n a l s . t h e s e s i g n a l s a r e c l e a r e d b y w r i t i n g t o t h e c o r r e s p o n d - i n g e v e n t f l a g b i t . f o r m o r e i n f o r m a t i o n a b o u t e a c h e v e n t f l a g , s e e r e g i s t e r 0 x 0 6 a n d r e g i s t e r 0 x 0 7 i n t a b l e 1 1 . i n t e r r u p t _ e n a b l e e v e n t _ f l a g _ s o u r c e d e v i c e _ r e s e t e v e n t _ f l a g i n t e r r u p t _ s o u r c e 1 0 o t h e r i n t e r r u p t s o u r c e s i r q w r i t e _ 1 _ t o _ e v e n t _ f l a g 0 9 6 9 1 - 0 7 4 f i g u r e 6 8 . s i m p l i f i e d s c h e m a t i c o f i r q c i r c u i t r y a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 5 0 o f 5 6 i n t e r f a c e t i m i n g v a l i d a t i o n t h e a d 9 1 4 6 p r o v i d e s o n - c h i p s a m p l e e r r o r d e t e c t i o n ( s e d ) c i r c u i t r y t h a t s i m p l i f i e s v e r i f i c a t i o n o f t h e i n p u t d a t a i n t e r f a c e . t h e s e d c i r c u i t r y c o m p a r e s t h e i n p u t d a t a s a m p l e s c a p t u r e d a t t h e d i g i t a l i n p u t p i n s w i t h a s e t o f c o m p a r i s o n v a l u e s . t h e c o m p a r i s o n v a l u e s a r e l o a d e d i n t o r e g i s t e r s t h r o u g h t h e s p i p o r t . d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e c a p t u r e d v a l u e s a n d t h e c o m p a r - i s o n v a l u e s a r e d e t e c t e d a n d s t o r e d . o p t i o n s a r e a v a i l a b l e f o r c u s t o m i z i n g s e d t e s t s e q u e n c i n g a n d e r r o r h a n d l i n g . s e d o p e r a t i o n t h e s e d c i r c u i t r y o p e r a t e s o n a d a t a s e t m a d e u p o f f o u r 1 6 - b i t i n p u t w o r d s d i v i d e d i n t o e i g h t 8 - b i t i n p u t w o r d s , d e n o t e d a s i 0 , q 0 , i 1 , a n d q 1 . t o p r o p e r l y a l i g n t h e i n p u t s a m p l e s , t h e f i r s t i d a t a - w o r d ( t h a t i s , i 0 ) i s i n d i c a t e d b y a s s e r t i n g f r a m e f o r a t l e a s t o n e c o m p l e t e i n p u t s a m p l e . f i g u r e 6 9 s h o w s t h e i n p u t t i m i n g o f t h e i n t e r f a c e i n b y t e m o d e . t h e f r a m e s i g n a l c a n b e i s s u e d o n c e a t t h e s t a r t o f t h e d a t a t r a n s m i s s i o n , o r i t c a n b e a s s e r t e d r e p e a t e d l y a t i n t e r v a l s c o i n c i d i n g w i t h t h e i 0 a n d q 0 d a t a - w o r d s . f r a m e d a t a i 0 m s b i 0 l s b q 0 m s b q 0 l s b i 1 m s b i 1 l s b q 1 m s b q 1 l s b 0 9 6 9 1 - 0 7 5 f i g u r e 6 9 . t i m i n g d i a g r a m o f e x t e n d e d f r a m e s i g n a l r e q u i r e d t o a l i g n i n p u t d a t a f o r s e d t h e s e d h a s t h r e e f l a g b i t s ( r e g i s t e r 0 x 6 7 , b i t 5 , b i t 1 , a n d b i t 0 ) t h a t i n d i c a t e t h e r e s u l t s o f t h e i n p u t s a m p l e c o m p a r i s o n s . t h e s a m p l e e r r o r d e t e c t e d b i t ( r e g i s t e r 0 x 6 7 , b i t 5 ) i s s e t w h e n a n e r r o r i s d e t e c t e d a n d r e m a i n s s e t u n t i l c l e a r e d . t h e s e d a l s o p r o v i d e s r e g i s t e r s t h a t i n d i c a t e w h i c h i n p u t d a t a b i t s e x p e r i e n c e d e r r o r s ( r e g i s t e r 0 x 7 0 t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 7 3 ) . t h e s e b i t s a r e l a t c h e d a n d i n d i c a t e t h e a c c u m u l a t e d e r r o r s d e t e c t e d u n t i l c l e a r e d . a u t o s a m p l e e r r o r d e t e c t i o n ( a e d ) i s a n a u t o c l e a r f u n c t i o n i n t h e s e d . t h e a u t o c l e a r m o d e h a s t w o e f f e c t s : i t a c t i v a t e s t h e c o m p a r e f a i l b i t a n d t h e c o m p a r e p a s s b i t ( r e g i s t e r 0 x 6 7 , b i t 1 a n d b i t 0 ) a n d c h a n g e s t h e b e h a v i o r o f r e g i s t e r 0 x 7 0 t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 7 3 . t h e c o m p a r e p a s s b i t i s s e t i f t h e l a s t e i g h t s a m p l e s e t c o m p a r i s o n s a r e e r r o r f r e e . t h e c o m p a r e f a i l b i t i s s e t i f a n e r r o r i s d e t e c t e d . t h e c o m p a r e f a i l b i t i s n o t a c t i v a t e d u n t i l t h e p a r t h a s r e c e i v e d e i g h t e r r o r - f r e e s a m p l e s e t c o m p a r i s o n s , t h a t i s , t h e p a s s b i t h a s g o n e h i g h a t l e a s t o n c e . o n c e e n a b l e d , t h e c o m p a r e f a i l b i t i s a u t o m a t i c a l l y c l e a r e d b y t h e r e c e p t i o n o f e i g h t c o n s e c u t i v e e r r o r - f r e e c o m p a r i s o n s . w h e n a u t o c l e a r m o d e i s e n a b l e d , r e g i s t e r 0 x 7 0 t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 7 3 a c c u m u l a t e e r r o r s a s p r e v i o u s l y d e s c r i b e d b u t a r e r e s e t t o a l l 0 s a f t e r e i g h t c o n s e c u t i v e e r r o r - f r e e s a m p l e s e t c o m p a r i s o n s a r e m a d e . i f d e s i r e d , t h e s a m p l e e r r o r d e t e c t e d , c o m p a r e p a s s , a n d c o m p a r e f a i l f l a g s c a n b e c o n f i g u r e d t o t r i g g e r t h e i r q p i n w h e n a c t i v e . t h i s i s d o n e b y e n a b l i n g t h e a p p r o p r i a t e b i t s i n t h e e v e n t f l a g r e g i s t e r ( r e g i s t e r 0 x 0 7 ) . t a b l e 2 6 s h o w s a p r o g r e s s i o n o f t h e i n p u t s a m p l e c o m p a r i s o n r e s u l t s a n d t h e c o r r e s p o n d i n g s t a t e s o f t h e e r r o r f l a g s . t a b l e 2 6 . p r o g r e s s i o n o f i n p u t s a m p l e c o m p a r i s o n r e s u l t s a n d t h e r e s u l t i n g s e d r e g i s t e r v a l u e s c o m p a r e r e s u l t s ( p a s s / f a i l ) p f f f p p p p p p p p p f p f r e g i s t e r 0 x 6 7 , b i t 5 ( s a m p l e e r r o r d e t e c t e d ) 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 r e g i s t e r 0 x 6 7 , b i t 1 ( c o m p a r e f a i l ) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 r e g i s t e r 0 x 6 7 , b i t 0 ( c o m p a r e p a s s ) 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 r e g i s t e r 0 x 7 0 t o r e g i s t e r 0 x 7 3 ( e r r o r s d e t e c t e d b i t s ) z 1 n 2 n 2 n 2 n 2 n 2 n 2 n 2 n 2 n 2 n 2 n 2 z 1 n 2 n 2 n 2 1 z = a l l 0 s . 2 n = n o n z e r o . d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 5 1 o f 5 6 s e d e x a m p l e n o r m a l o p e r a t i o n t h e f o l l o w i n g e x a m p l e i l l u s t r a t e s t h e s e d c o n f i g u r a t i o n f o r c o n t i n u o u s l y m o n i t o r i n g t h e i n p u t d a t a a n d a s s e r t i o n o f t h e i r q p i n w h e n a s i n g l e e r r o r i s d e t e c t e d . 1 . l o a d t h e f o l l o w i n g c o m p a r i s o n v a l u e s . ( c o m p a r i s o n v a l u e s c a n b e c h o s e n a r b i t r a r i l y ; h o w e v e r , c h o o s i n g v a l u e s t h a t r e q u i r e f r e q u e n t b i t t o g g l i n g p r o v i d e s t h e m o s t r o b u s t t e s t . ) r e g i s t e r 0 x 6 8 : i 0 l s b r e g i s t e r 0 x 6 9 : i 0 m s b r e g i s t e r 0 x 6 a : q 0 l s b r e g i s t e r 0 x 6 b : q 0 m s b r e g i s t e r 0 x 6 c : i 1 l s b r e g i s t e r 0 x 6 d : i 1 m s b r e g i s t e r 0 x 6 e : q 1 l s b r e g i s t e r 0 x 6 f : q 1 m s b 2 . e n a b l e t h e s e d e r r o r d e t e c t f l a g t o a s s e r t t h e i r q p i n . ( s e t r e g i s t e r 0 x 0 5 t o 0 x 0 4 . ) 3 . b e g i n t r a n s m i t t i n g t h e i n p u t d a t a p a t t e r n . 4 . w r i t e t o r e g i s t e r 0 x 6 7 t o e n a b l e t h e s e d . ( s e t r e g i s t e r 0 x 6 7 t o 0 x 8 0 . ) 5 . c l e a r t h e s e d e r r o r s i n r e g i s t e r 0 x 6 7 a n d r e g i s t e r 0 x 0 7 . w h e n t h e s e d i s f i r s t t u r n e d o n , t h e f r a m e s i g n a l m a y b e d e t e c t e d i m m e d i a t e l y ; t h e r e f o r e , t h e s e d f a i l u r e b i t m a y b e a s s e r t e d d u e t o t h e u n k n o w n i n i t i a l f r a m e s t a t u s . f o r t h i s r e a s o n , t h e s e d c o m p a r e f a i l s t a t u s b i t m u s t b e c l e a r e d a t l e a s t o n c e i m m e d i a t e l y a f t e r e n a b l i n g t h e s e d . i f i r q i s a s s e r t e d , r e a d r e g i s t e r 0 x 6 7 a n d r e g i s t e r 0 x 7 0 t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 7 3 t o v e r i f y t h a t a s e d e r r o r w a s d e t e c t e d a n d t o d e t e r - m i n e w h i c h i n p u t b i t s w e r e i n e r r o r . t h e b i t s i n r e g i s t e r 0 x 7 0 t h r o u g h r e g i s t e r 0 x 7 3 a r e l a t c h e d ; t h e r e f o r e , t h e b i t s i n d i c a t e a n y e r r o r s t h a t o c c u r r e d o n t h o s e b i t s t h r o u g h o u t t h e t e s t ( n o t o n l y t h e e r r o r s t h a t c a u s e d t h e e r r o r d e t e c t e d f l a g t o b e s e t ) . e n a b l i n g t h e a l i g n m e n t o f t h e i 0 s a m p l e a s d e s c r i b e d i n t h e s e d o p e r a t i o n s e c t i o n r e q u i r e s t h e u s e o f t h e f r a m e s i g n a l . t h e t i m i n g d i a g r a m s f o r b y t e a n d n i b b l e m o d e s a r e t h e s a m e a s d u r i n g n o r m a l o p e r a t i o n a n d a r e s h o w n i n f i g u r e 3 3 a n d f i g u r e 3 4 , r e s p e c t i v e l y . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 5 2 o f 5 6 e x a m p l e s t a r t - u p r o u t i n e t o e n s u r e r e l i a b l e s t a r t - u p o f t h e a d 9 1 4 6 , c e r t a i n s e q u e n c e s s h o u l d b e f o l l o w e d . t h i s s e c t i o n s h o w s a n e x a m p l e s t a r t - u p r o u t i n e . t h i s e x a m p l e u s e s t h e c o n f i g u r a t i o n d e s c r i b e d i n t h e d e v i c e c o n f i g u r a t i o n s e c t i o n . d e v i c e c o n f i g u r a t i o n t h e f o l l o w i n g d e v i c e c o n f i g u r a t i o n i s u s e d f o r t h i s e x a m p l e . x f d a t a = 1 2 2 . 8 8 m s p s x i n t e r p o l a t i o n i s 4 , u s i n g h b 1 = 1 0 a n d h b 2 = 0 1 0 0 1 0 x i n p u t d a t a i s b a s e b a n d d a t a x f o u t = 1 4 0 m h z x f r e f c l k = 1 2 2 . 8 8 m h z x p l l i s e n a b l e d x i n v e r s e s i n c f i l t e r i s e n a b l e d x s y n c h r o n i z a t i o n i s e n a b l e d d e r i v e d p l l s e t t i n g s t h e f o l l o w i n g p l l s e t t i n g s c a n b e d e r i v e d f r o m t h e d e v i c e c o n f i g u r a t i o n . x f d a c c l k = f d a t a i n t e r p o l a t i o n = 4 9 1 . 5 2 m h z x f v c o = 4 f d a c c l k = 1 9 6 6 . 0 8 m h z ( 1 g h z < f v c o < 2 g h z ) x n 1 = f d a c c l k / f r e f c l k = 4 x n 2 = f v c o / f d a c c l k = 4 s t a r t - u p s e q u e n c e t h e f o l l o w i n g s e q u e n c e c o n f i g u r e s t h e p o w e r c l o c k a n d r e g i s t e r w r i t e s e q u e n c i n g f o r r e l i a b l e d e v i c e s t a r t - u p . p o w e r u p d e v i c e ( n o s p e c i f i c p o w e r s u p p l y s e q u e n c e i s r e q u i r e d ) a p p l y s t a b l e r e f c l k i n p u t s i g n a l . a p p l y s t a b l e d c i i n p u t s i g n a l . d e v i c e c o n f i g u r a t i o n r e g i s t e r w r i t e s e q u e n c e : 0 x 0 0 ? 0 x 2 0 / * i s s u e s o f t w a r e r e s e t * / 0 x 0 0 ? 0 x 8 0 / * e n a b l e 3 - w i r e s p i * / 0 x 1 e ? 0 x 0 1 / * s t a r t p l l * / 0 x 0 c ? 0 x e 1 0 x 0 d ? 0 x d 9 0 x 0 a ? 0 x c f 0 x 0 a ? 0 x a 0 / * v e r i f y p l l i s l o c k e d * / r e a d 0 x 0 e / * e x p e c t b i t 7 = 0 , b i t 6 = 1 * / r e a d 0 x 0 6 / * e x p e c t 0 x 5 c * / 0 x 1 0 ? 0 x 4 8 / * c h o o s e d a t a r a t e m o d e * / 0 x 1 7 ? 0 x 0 4 / * i s s u e s o f t w a r e f i f o r e s e t * / 0 x 1 8 ? 0 x 0 2 0 x 1 8 ? 0 x 0 0 / * v e r i f y f i f o r e s e t * / r e a d 0 x 1 8 / * e x p e c t 0 x 0 5 * / r e a d 0 x 1 9 / * e x p e c t 0 x 0 7 * / 0 x 1 b ? 0 x a 4 / * e n a b l e i n v e r s e s i n c * / / * c o n f i g u r e i n t e r p o l a t i o n f i l t e r s * / 0 x 1 c ? 0 x 0 4 0 x 1 d ? 0 x 2 4 d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 5 3 o f 5 6 o u t l i n e d i m e n s i o n s c o m p l i a n t t o j e d e c s t a n d a r d s m o - 2 2 0 - w k k d . 1 0 . 5 0 b s c b o t t o m v i e w t o p v i e w p i n 1 i n d i c a t o r 4 8 1 3 2 4 3 6 3 7 e x p o s e d p a d p i n 1 i n d i c a t o r 5 . 6 5 5 . 6 0 s q 5 . 5 5 0 . 4 5 0 . 4 0 0 . 3 5 s e a t i n g p l a n e 0 . 8 0 0 . 7 5 0 . 7 0 0 . 0 5 m a x 0 . 0 2 n o m 0 . 2 0 r e f c o p l a n a r i t y 0 . 0 8 0 . 3 0 0 . 2 3 0 . 1 8 0 2 - 1 4 - 2 0 1 1 - b 7 . 1 0 7 . 0 0 s q 6 . 9 0 f o r p r o p e r c o n n e c t i o n o f t h e e x p o s e d p a d , r e f e r t o t h e p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s s e c t i o n o f t h i s d a t a s h e e t . 0 . 2 0 m i n f i g u r e 7 0 . 4 8 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w q ] 7 m m 7 m m b o d y , v e r y v e r y t h i n q u a d ( c p - 4 8 - 1 3 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s o r d e r i n g g u i d e m o d e l 1 t e m p e r a t u r e r a n g e p a c k a g e d e s c r i p t i o n p a c k a g e o p t i o n a d 9 1 4 6 b c p z 4 0 c t o + 8 5 c 4 8 - l e a d l f c s p _ w q c p - 4 8 - 1 3 a d 9 1 4 6 b c p z r l 4 0 c t o + 8 5 c 4 8 - l e a d l f c s p _ w q c p - 4 8 - 1 3 a d 9 1 4 6 - m 5 3 7 5 - e b z e v a l u a t i o n b o a r d c o n n e c t e d t o a d l 5 3 7 5 m o d u l a t o r 1 z = r o h s c o m p l i a n t p a r t . a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 5 4 o f 5 6 n o t e s d a t a s h e e t a d 9 1 4 6 r e v . a | p a g e 5 5 o f 5 6 n o t e s a d 9 1 4 6 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 5 6 o f 5 6 n o t e s ? 2 0 1 1 ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . d 0 9 6 9 1 - 0 - 1 / 1 2 ( a ) |
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