Si5351 Clock Generator

緣由
  如同 之前所述 的，我為市面上較常見的幾種 signal generator 模組寫了 python drivers。

 後來又接觸到 Si5351，它的特性與用途不大一樣，所以我把它獨自放在另外一個 repository 裡面。

  Si5351 可以同時輸出 3 組 clocks (有的型號 有 8 組 clocks)，輸出頻率範圍 為 2.5KHz ~ 225MHz，也可以以 Spread Spectrum 的模式輸出，而且可以設定 clocks 之間的相位差，如果設定相位差為90度 也可以當作 quadrature clock source.

 為 Si5351 寫 Python driver 的過程中，比較困難的是 它有 108 個 registers，整理起來真是費時費力，要周延地測試更是困難，不過 還好藉著 USB-I2C converter 之助，我們現在可以直接在 PC 上控制與測試 Si5351，不需要反反覆覆地上傳程式碼到 MCU 上面去，而且測試時 可以設定 break points，用 PyCharm 的 debug mode 來 trace code，節省了很多時間。

做法與特色

• 除了 前文所述 的之外， 針對 Si5351 還有以下的 做法與特色:
• 多種 USB-I2C converter 可選擇:
• 可以使用 FT232H 搭配 Bridges package 來作為 USB-I2C converter.
• 也可以使用 FX2LP 搭配我寫的 這個韌體 來做為 USB-I2C converter，速度更快

• 使用 Cypress USB Control Center 將 custom_i2c.iic 刷到 FX2LP 上面即可。

 

Configuration 狀態的展現:

可以列出當下 重要參數的狀態

• Registers 狀態的比較:
• 可以針對 兩組不同的 registers 設定值 做比較，並列出各個欄位的差異，這在 development 階段 debug 時候非常有用。

• 尋找 滿足三個輸出頻率所需的 PLL divider 的共同整數解

測試結果

Functional tests:

• Tested as in this notebook 

Frequency Dancing (Sweeping)

• Tested with this notebook: 

Control Si5351 with PC + FT232H (USB-I2C converter)  

Control Si5351 with PC + FX2LP (USB-I2C converter) 

• Also, we can upload the driver to an ESP32 and control Si5351 from there.

Control Si5351 with ESP32+MicroPython

• We can control an ESP32 with MicroPython Remote Kernel, via a Jupyter notebook

Control Si5351 with ESP32+MicroPython Remote Kernel

• Spread Spectrum test:

• Quadrature Clock test:
• can goes as low as 1.3MHz

Dependencies:

1. Bridges
2. Utilities
3. FX2LP

References