LMK61E07: 在一些情况下输出频率偏离配置频率，需要复位两次PLL或复位PLL后手动Calibration才能恢复

在使用中我发现在Autostart启用时，将LMK61E07由100M配置为125M后实际输出频率为130M+。

在未启用Autostart时复位PLL并重新置位Autostart或置位Calibration可输出正确的频率。或写入PLL配置后复位两次PLL也可输出正确频率。

请问是否是我的操作步骤有问题导致了该现象。

以下是可复现现象的Linux Shell脚本

配置为100M

Amy Luo：

您好，

输出频率为130M+时，您读取寄存器R66是什么？

如果将AUTOSTRT设置为1，设备需要复位reset才能自动尝试锁定和启用输出，您是否进行了reset操作？

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Amy Luo：

您是使用自己的方法对设备进行编程吗？您是否使用TIC Pro或 LMK61xx Oscillator Programming Tool 生成寄存器设置？或者您是否手动生成了设置？

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Blue Zhang：

在频率为130M+时R66寄存器的值为0xca。

在配置PLL后我进行了Reset操作，Reset前输出频率为117M+，配置PLL后进行两次Reset操作后可输出正确的频率，且R66的值变为0xc8。在125M 配置写入EEPROM中后，启动后就可输出正确的频谱，频率不准现象出现在从100M修改为125M时，由125M修改为100M不存在此现象。

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Blue Zhang：

我参考配置工具生成的设置用自己的方法对设备进行编程。

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Amy Luo：

从100M修改为125M的具体操作过程是什么？是否使用了EEPROM或SRAM？

在我看来，如果在100 MHz和125 MHz之间切换，那么您可以设置相同的VCO频率，这样您只需更改输出分频器（OUTDIV）来切换这两种情况，也就是只修改OUTDIV寄存器，无需VCO 复位以重新校准。

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Amy Luo：

设置VCO频率为5000MHZ，一个 OUTDIV值是50，一个是40这样。

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Blue Zhang：

从100M修改为125M 修改了PLL和OUTDIV配置，以下为操作使用的Linux Sehll脚本，倒数第二个参数为写入的地址，倒数第一个为写入的数据：

i2ctransfer -y $i2c_index w2@$dcxo_addr 21 0x03i2ctransfer -y $i2c_index w2@$dcxo_addr 23 0x28i2ctransfer -y $i2c_index w2@$dcxo_addr 26 0x32i2ctransfer -y $i2c_index w2@$dcxo_addr 36 0x08i2ctransfer -y $i2c_index w2@$dcxo_addr 72 0x02

未使用EEPROM和SRAM，相同的配置写入EEPROM掉电重启后可输出正确的频率。

我只是想知道出现该现象的原因，以避免未来使用过程中可能遇到的问题。

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Amy Luo：

我还是没明白LMK61E07的工作过程，它是不是这样的？您是先配置输出100MHZ，工作一段时间后（或延迟一段时间后），又做以上寄存器修改，期望LMK61E07 输出125MHZ的频率，结果实际输出频率为130M+？

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Amy Luo：

我注意到 LMK61E07没有RESETn pin和 RESETN_SW bit，那么触发 PLL Lock只能是上电复位（power-on-reset）。

是不是在没有使用EEPROM的情况下，没法使用Autostart功能？

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Blue Zhang：

是的

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Blue Zhang：

SWR2PLL bit也可触发PLL Lock，当未置位AUTOSTART时置位SWR2PLL，LMK61E07会没有输出，随后需要置位AUTOSTART或ENCAL，才会输出。

当置位AUTOSTART时将输出由100M改为125M，会频率不准。而未置位AUTOSTART时做相同PLL配置修改，再置位AUTOSTART或ENCAL不会出现频率不准现象。

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Amy Luo：

我理解的是在没有使用EEPROM的情况下，没法使用Autostart功能。在100M配置变为125M配置后需执行Autostart值 0->1的这个过程，这样 PLL 才能Lock

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Blue Zhang：

这无法解释将频率由125M修改为100M时，进行一次RLL Reset 后 PLL即可Lock。

也无法解释将频率由100M修改为125M时，进行两次PLL Reset 后 PLL才能Lock。

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Amy Luo：

Blue Zhang 说：SWR2PLL bit也可触发PLL Lock，当未置位AUTOSTART时置位SWR2PLL，LMK61E07会没有输出，随后需要置位AUTOSTART或ENCAL，才会输出。

您这里是说SWR2PLL bit不能触发PLL Lock吧？

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Blue Zhang：

未置位AUTOSTART时，SWR2PLL不能触发PLL Lock，置位时可以触发。

根据我发现的现象，我的理解是当置位AUTOSTART时，置位SWR2PLL可触发PLL Lock sequence，但由100M修改为125M时无法成功Lock导致输出频率存在误差。

未置位AUTOSTART时，置位SWR2PLL不会触发PLL Lock sequence，器件会停止输出。

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Amy Luo：

我理解的SWR2PLL、AUTOSTART和ENCAL的功能分别是这样的：

SWR2PLL需要在每次寄存器写入或更改后写1以 resets the PLL calibrator and clock dividers。这个是编程寄存器后必须的一个步骤。

在编程完寄存器后需要执行触发PLL Lock，这样PLL才能LOCK设备才能输出正确频率。

AUTOSTART和ENCAL都有触发PLL Lock的功能。AUTOSTART在置1时，配置完寄存器后将SWR2PLL置1后会自动触发PLL Lock。这是上电后一次自动的功能，如果再修改寄存器、SWR2PLL置1，设备不会再自动触发PLL Lock，那么输出频率就会不对，需要使用ENCAL来触发PLL Lock以输出正确频率。或者在需要配置寄存器修改输出频率前，将AUTOSTART置0，配置完寄存器和SWR2PLL置1后，再将AUTOSTART置1以触发PLL Lock输出正确频率。

Blue Zhang 说：

这无法解释将频率由125M修改为100M时，进行一次RLL Reset 后 PLL即可Lock。

也无法解释将频率由100M修改为125M时，进行两次PLL Reset 后 PLL才能Lock。

以上两种情况，分别是在什么情况下触发PLL Lock的？如果与我上述描述功能相冲突，我再去确认下这几个寄存器位的功能。

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Blue Zhang：

据我测试AUTOSTART并非上电后一次性功能，因为在AUTOSTART置0时置1 SWR2PLL设备会停止输出而非频率不准。

频率不准仅在AUTOSTART置1时，将频率由100M修改为125M时置1 SWR2PLL后存在，在再次将SWR2PLL置1后输出频率正常。在仅写入PLL配置和OUTDIV而不操作SWR2PLL时输出频率为117M左右，与修改前的PLL频率/修改后的OUTDIV相等。

在AUTOSTART置1且SWR2PLL置1后ENCAL似乎无效，因为当输出频率不准时置位ENCAL输出频率不会发生变化，也不会触发PLL Lock，仅当AUTOSTART置0时SWR2PLL置1后置ENCAL才有效。

我的推测原因为在AUTOSTART置1时将频率由100M修改为125M，将SWR2PLL置1后AUTOSTART会自动触发PLL Lock与ENCAL，但不知什么原因导致无法成功Lock，当再次将SWR2RLL置1时，PLL成功Lock。

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Blue Zhang：

在AUTOSTART置1时

125M->100M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> Lock

100M->125M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 输出频率不准 且 Loss of Lock PLL -> SWR2PLL->Lock

在AUTOSTART置0时

125M->100M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 无时钟输出输出 ->  AUTOSTART 或 ENCAL -> Lock

100M->125M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 无时钟输出输出 -> AUTOSTART 或 ENCAL -> Lock

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Amy Luo：

Blue Zhang 说：据我测试AUTOSTART并非上电后一次性功能，因为在AUTOSTART置0时置1 SWR2PLL设备会停止输出而非频率不准。

是的，在AUTOSTART置0时，配置完寄存器设备会停止：

Blue Zhang 说：频率不准仅在AUTOSTART置1时，将频率由100M修改为125M时置1 SWR2PLL后存在，在再次将SWR2PLL置1后输出频率正常

在这种情况下，即AUTOSTART置1时，且修改了频率配置时，应使用ENCAL bit 触发PLL LOCK，您是否可以尝试：置1 SWR2PLL后，置1 ENCAL bit是否可以lock？

Blue Zhang 说：在AUTOSTART置1且SWR2PLL置1后ENCAL似乎无效，因为当输出频率不准时置位ENCAL输出频率不会发生变化，也不会触发PLL Lock，仅当AUTOSTART置0时SWR2PLL置1后置ENCAL才有效。

在这种情况下，应该是AUTOSTRT takes precedence.即AUTOSTRT 优先级高，在AUTOSTRT =1时，ENCAL 无效。

In powerup or software rest mode, AUTOSTRT takes precedence.

Blue Zhang 说：

在AUTOSTART置1时

125M->100M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> Lock

100M->125M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 输出频率不准 且 Loss of Lock PLL -> SWR2PLL->Lock

在AUTOSTART置0时

125M->100M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 无时钟输出输出 ->  AUTOSTART 或 ENCAL -> Lock

100M->125M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 无时钟输出输出 -> AUTOSTART 或 ENCAL -> Lock

这四种情况中，第1、3、4项都符合我上述理解描述，第2种情况，我认为您应该置1 ENCAL bit 来触发PLL LOCK，所以测试后请反馈给我是否可以得到正确输出？

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Blue Zhang：

Amy Luo 说：这四种情况中，第1、3、4项都符合我上述理解描述，第2种情况，我认为您应该置1 ENCAL bit 来触发PLL LOCK，所以测试后请反馈给我是否可以得到正确输出？

在第2种情况

写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 输出频率不准 且 Loss of Lock PLL -> ENCAL -> 输出频率无变化且 Loss of Lock PLL

写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 输出频率不准 且 Loss of Lock PLL -> AUTOSTART置0 -> ENCAL ->  输出频率无变化且 Loss of Lock PLL

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Amy Luo：

好的，感谢您的反馈，我去确认下这个问题

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Amy Luo：

已得到的回复，他说包含ENCAL bit 和AUTOSTRT bit 的寄存器R10 (dev_CTL)可能已弃用，他正在确认这个寄存器的问题。

Blue Zhang 说：100M->125M: 写PLL与OUTDIV -> SWR2PLL -> 输出频率不准 且 Loss of Lock PLL -> SWR2PLL->Lock

关于这个现象，您是否知道出现这种现象的频率？他说他无法复现出这种现象。当他写入输出分配器寄存器时，输出频率发生了变化，之后触发SWR2PLL不会打破锁定或产生持续的错误输出频率。但是在触发SWR2PLL后，偶尔会在很短的时间内出现不正确的输出频率，但它会立即自行纠正。

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Blue Zhang：

这个现象使用特定配置出现的频率是100%，我在4个芯片测试都是如此。

我修改频率时不仅修改了OUTDIV也修改了PLL相关配置具体使用的配置如下,未注明的寄存器均使用Data Sheet中的Reset值，若需要我可提供我配置使用的Linux sheel脚本。

100M

ADDR
21
23
26

VAL
0x03
0x2e
0x2e

125M

ADDR
21
23
26

VAL
0x03
0x28
0x32

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Amy Luo：

感谢您的反馈，如果需要我会在这里向你索要。

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Amy Luo：

已收到以下回复内容，美国的工程师说他还是无法复现您的现象，他希望您提供配置代码，以查看初始化寄存器配置和寄存器写入顺序。

I have learned that register R10 was inherited from an older product and there typically should not be a reason for customers to program it. The device's EEPROM by default has AUTOSTRT = 1, so the device will automatically calibrate its VCO after power-on and after manually triggering a software reset through the SWR2PLL bit, which is generally desired behavior. ENCAL manually triggers the VCO calibration but I think it makes more sense to use SWR2PLL instead, which exists in the fully supported register R72.

I ran some tests in the lab today using in the information you provided. First I configured my device to correctly output a 100 MHz HCSL signal using a N-divider of 0x2e (therefore VCO frequency of 4600 MHz) and output divider of 0x2e. I wrote 0x28 to R23 to change the output divider, the output signal became 4600 MHz / 40 = 115 MHz as expected. Then I wrote 0x32 to R26 to change the N-divider to decimal 50, the output signal deviated to around 116.42 MHz as expected (PLL has not been allowed to recalibrate yet). Finally I wrote 0x02 to R72 to trigger the SWR2PLL software reset and the correct output frequency of 125 MHz immediately appeared. So I was again unable to replicate the problem because I achieved a stable 125 MHz output after the first SWR2PLL reset.

I think it would help to have the customer's configuration code, I would like to check the initial register configuration and the subsequent writes for next week

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Blue Zhang：

我已将配置脚本发送到英文e2e

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Amy Luo：

很高兴您已将配置脚本发送到英文e2e，感谢您的反馈！

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Amy Luo：

已收到回复：

大意是 应该是将0x00写入寄存器R42导致的问题。

R42寄存器隐藏在GUI内部，因此是不打算让客户修改它的。将其写入0x00将模拟闭环稳定时间和VCO等待时间都设置为其最小值，这是不推荐的，并且在您启动软件重置后可能不会给VCO足够的时间来正确重新校准。如果您在更改输出频率之前的任何时间点运行reset（），或者该寄存器值已写入EEPROM，则这可能是导致此现象的原因。

建议根据数据表，将R42的值写入推荐/默认值，应为0b00001001=0x09。修改后看是否解决此问题？如果可以的话，请确保R42在EEPROM中具有正确的值0x09，并避免将来对其进行修改。

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Blue Zhang：

修改R42值后已解决问题。

但是我发现Data sheet中，Reg map和Reg description中reset值不同，且两套值均无法输出默认频率70.656MHz，Reg map中的值甚至超出了PLL输出频率上限。

以下是我发现的不同

| Reg                       | 17   | 26   | 34   | 36   | 42   || ————————- | —- | —- | —- | —- | —- || Reg map reset val         | 0x00 | 0x64 | 0x24 | 0x28 | 0x00 || Reg description reset val | 0x80 | 0x32 | 0x28 | 0x08 | 0x09 |