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基于单芯片的GPS接收机硬件设计 3

基于单芯片的GPS接收机硬件设计 3

参考时钟
Hammerhead用到了两种时钟。一种是参考时钟,范围10~40MHz,可来自于外部系统的时钟输入,也可由一个独立的时钟IC产生。因为该时钟提供给芯片内部的锁相环、射频模块、数字基带以及相关器等模块,要求其时钟偏移在2.5ppm以内,如果偏移太大,就不足以保证信号的跟踪和锁定。基于这样的原因,推荐使用26MHz的TCXO,具体电路如图3所示。



其中L1的作用是滤除电源噪声对TCXO输出信号的影响。
另一种时钟是RTCCLK,用于低功耗模式下将Hammerhead唤醒。该时钟大小要求为32.768KHz,可以用普通的有源晶振或者片外系统时钟源产生。
电源设计
Hammerhead一共需要核心电压(1.5V)、射频电压(1.8V)以及逻辑电压(2.5V/2.8V/3.3V)三路电源,在芯片内部均有对应的线性稳压器,可简化电源设计。在设计电源电路时,可根据整个系统的电源使用情况、功耗要求以及Hammerhead的功率耗散来决定是否使用内部线性稳压源以及使用多大的逻辑电平。另外要注意的几点问题是:
*每个电源输入引脚必须至少有一个0.1mF陶瓷滤波电容;


*核心电压工作时需要较大的瞬态电流,在该电源网络上添加一个10mF的电容到地,以提供更好的电源响应;


*注意区分模拟、数字电源,用磁珠对模拟、数字电源进行隔离。尤其是射频部分对电源噪声极其敏感,必要的情况下,可以单独使用一个输出1.8V的LDO给RF供电。
数字I/O
Hammerhead拥有三种串行接口:标准UART端口、I2C端口以及SPI端口。其中I2C 以及SPI端口的引脚与UART引脚复用,可以通过设置Hammerhead的OMS[2:0]三个引脚的逻辑电平状态来选择使用哪一种接口。

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