Ein weiteres Anwendungsbeispiel des 3-Leiter-Bus Interface. Das folgende Beispiel zeigt das Laden der PLL-ICs MB1505 und (MB15E07) von Fujitsu im Dual Betrieb, also der Betrieb mit Vorteiler. Im Unterschied zu den Beispielen 1 und 2, ist bei den hier verwendeten ICs ein Vorteiler 64/65 schon integriert. Im Bild 1 ist das Prinzip eines PLL-Oszillators mit Vorteiler dargestellt.

Angenommen, wir wollen den PLL-Oszillator bei einem "Kanalraster" von 25 kHz auf 433 MHz abstimmen und die Referenzfrequenz beträgt 10 MHz.

Dann wird die Referenzfrequenz vom Referenzteiler R auf die Vergleichsfrequenz 25kHz geteilt. Die VCO-Frequenz muß ebenfalls auf die Vergleichsfrequenz 25 kHz geteilt werden, schließlich soll aus der Phasenlage zwei gleicher Frequenzen (25kHz) die Abstimmspannung des VCOs abgeleitet werden.

Die VCO-Frequenz kann übrigens nur ein ganzzahliges Vielfaches der Vergleichsfrequenz sein.
In unserem Beispiel ergibt sich also ein "Kanalraster" von 25kHz.

Na da woll'n wir mal.
Ermitteln wir erst mal die Teilerfaktoren.

Der Teilerfaktor für den Referenzteiler ist:
R = 10MHz / 25kHz = 400,

der Teilerfaktor für den N*P-Teiler gesamt ist:
Nges = 433MHz / 25kHz = 17320,

der Teilerfaktor des Vorteilers P ist:
P = 64,

der Teilerfaktor des N-Teilers ist:
N = Nges / P, also N = 17320 / 64= 270 abgerundet !!!

und der Faktor für der "SwallowCounter" A ist:
A = Nges - (N*P), also A = 17320 - (270 * 64) = 40.

Und hier noch mal nachrechnen zu Probe:
Nges = (N*P)+A
Nges = (270 * 64) + 40 = 17320

So, jetzt haben wir alle Daten zusammen, um den PLL-Oszillator auf die 433 MHz abzustimmen.
Ich fasse noch mal zusammen:
Referenzteiler = 400
N-Teiler = 270
A-Zähler = 40

Keine Panik, wenn das bis hier alles unklar ist!
Eine genaue Erläuterung der Rechnerei oben, findest Du unter Funktion eines PLL-Synthesizers.

Das Bild2 zeigt das Blockschaltbild des MB1505 mit seinen 3 Zählern (A =Swallow, N =Programmable und R =Reference Counter) und den zugehörigen Latch- und Schieberegistern inclusive dem Vorteiler P, der zwischen P und P+1 von der Steuerlogik umgeschaltet werden kann. Die Referenzfrequenz liegt an OSCin, und die VCO-Frequenz liegt an fin direkt am Vorteiler P an. Der 3-Leiter-Bus besteht aus den Leitungen CLK, DATA und LE (Enable). Die Funktion der anderen Leitungen kann im Datenblatt nachgelesen werden.

Eine Low-High-Flanke an CLK schiebt das Datenbit an DATA in die internen Schieberegister. Das letzte Datenbit (Control-Bit) bestimmt, ob die Daten im R-Zähler-Latch oder im A/N-Zähler-Latch mit der Low-High-Flanke an LE gespeichert werden.

Jetzt aber mal zum praktischen Teil:

Der 14-Bit Referenz-Zähler R wird mit 400,
der 11-Bit N-Zähler wird mit 270 und
der 7-Bit A-Zähler wird mit 40 geladen,
um den VCO (wie oben beschrieben) auf 433 MHz abzustimmen.
Die folgenden Tabellen (Tab.1 und Tab.2) zeigen die erforderlichen Bitfolgen um die drei Zähler-Latch mit ihren Werten zu laden.

Tab.1: Bitfolge zum Laden des Referenz-Zählers mit dem Wert 400 und Vorteiler 64 (SW=L)

Tab.2: Bitfolge zum Laden des N- und des A-Zählers mit den Werten N=270, A=40

Jetzt kommt das 3-Leiter-Bus Interface ins Spiel.

Um die oben ermittelten beiden Bitfolgen an den MB1505 zu senden, sind folgende Schritte notwendig:

Das 3-Leiter-Bus Interface mit dem 3-Leiter-Bus des MB1505 verbinden.

Überprüfen ob das Setup wie folgt eingestellt ist und gegebenen Falls so einstellen.

setup: (toggle mit S,C,E,L)
ClockSET= 0, ClockPOL= 0, EnablePOL= 0, EnableLEN= 0

Das 3-Leiter-Bus Interface als Master einstellen.

mode: master

Die zu sendenden Bitfolgen eingeben.

input: 0000001100100001E1
input: 0010000111001010000E1

Und mit zwei mal "Enter" die eingegebenen Bitfolgen ausgeben.

send: 0000001100100001E1
send: 0010000111001010000E1

Die Zähler-Latch R, N und A sind jetzt geladen und der VCO sollte (wie oben beschrieben) bei genau 433MHz schwingen, wenn er eingephast ist.

Das Terminal-Fenster könnte danach wie folgt aussehen:

Jetzt auch der Quellcode zum Interface verfügbar!

Fazit:

Das 3-Leiter-Bus Interface kann einem die Rechenarbeit nicht abnehmen, soll es auch nicht. Dafür kann man sich eigene Programme schreiben die dann evtl. auf das Interface aufsetzen. Das Interface ist ausschließlich für die Elektronikwerkstatt (Fehlersuche/Reparatur/Entwicklung) gedacht, um mal schnell ein paar Bits hin und her zu schieben. Ich habe z.B. für alle Sender- und Empfängerbaugruppen die ich öfters reparieren muß eine Excel-Tabelle angelegt, in die nur die gewünschte Frequenz eingetragen, und anschließend die resultierenden Bitfolgen abgelesen werden können.

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