Бюджетный генератор на si5351a и stm32f030f4p6

[ozforester]

Третий вариант это, наверное, еще один "спичечный коробок". (= Недорогой термокомпенси-рованный генератор смд в простой конструкции кажется более гармоничным. В какой последовательности тактировать, здесь можно выбирать. По недавнему опыту с si5351, у неё осциллятор чувствительней к китайcким tcxo, чем у микроконтроллера. А микрконтроллер не против тактироваться от выхода si5351. Зависит, вобщем, от того какие попадутся уровни. Так как stm32 без проблем переключается с одного источника тактирования на другой во время работы, то не проблема сначала настроить сишку, а затем переключиться на ее выход. Имеется и система контроля сбоев в системе тактирования с прерыванием, в котором можно сориентироваться, что произошло, и снова переконфигуриться на сишку, если сбой был временный. Плату можно нарисовать универсальную, с фапч и джамперами, если есть вероятность, что уход за десять пульсов жпс получится меньше, чем у tcxo с али. А можно каждому свою делать, под те комплектующие, что имеются в наличии. Kicad же мультиплатформенный. Вот TQFP48 не хотелось бы лутить, но с нескольких попыток должно проутюжиться удачно. Это к тому, что на stm32f103c6 или c8 сильно проще частотомерить.

p.s. Здесь в схеме выбор частоты генератора широкий. Если сначала тактирвоать сишку, то 25-27 МГц по даташиту, а если начинать с микроконторолера, то 1-32 МГц и дальше через pll умножать. Сишке делить уже на выходе мастер-клока. Чем ниже частота, тем меньше будет погрешность при захвате таймера или внешнем прерывании. Если, конечно, варикапу трех вольт питания будет достаточно.

[R9OFG]

Готовые блиотеки не всегда хорошо... Как правило их пытаются написать универсальными, и добрая часть кода просто занимает место в памяти мк не используясь.

[cuneum]

Если это генератор для частотомера, то

То достаточно поделить его на 2 D-триггером и почить измерительный интервал 1 сек.

Если же очень хочется синхронизировать 5351 с GPS, то тут вообще роль МК чисто заливать частоты по шине. Делается просто, берём VCXO с входом подстройки на 25МГц, берём 74АС74 и сигнал с модуля GPS 1Гц, выход генератора заводим на схему ЦАПЧ, туда же 1Гц и получаем 25М калиброванные по GPS. Далее подаём это дело на вход сишки и радуемся.

За сим усё, мегафлопсы и мипсы не нужны потянет любой МК.

[vadim_d]

выход генератора заводим на схему ЦАПЧ

"Не ищите легких путей в науке, рассказывайте про рыбу!" Чисто схемный ФАПЧ конечно же будет работать, но при его программно-аппаратной реализации каждую секунду будет доступна информация о текущей нестабильности, которую можно казать пользователю цветным глазком (от красного до зеленого) в углу экрана

[ozforester]

Контроллер тоже тактируется от выхода. Если не отключать ему pps, останутся и лампочки абсолютной погрешности частоты.

[ozforester]

Собрал отладочный источник pps на аттини45, чтобы не зависеть от сигнала навигационной системы. (восьмая атмега больно много места занимает) Может пригодится при экспериментах с коррекцией от жпс приемника. Код программы для аттини на самой схеме, там же фьюзы и команды avr-gcc для сборки.

Скрытый текст

p.s. Из десяти кварцев в копеешном мешочке два не запустились, один отличный, три хороших, остальные для нечасовых нужд.

[cuneum]

каждую секунду будет доступна информация о текущей нестабильности

Для этого следует иметь МК тактируемый со стабильностью не ниже опорного сигнала GPS, иначе показания, полученные методом частотомера, будут скакать в последнем знаке, а уж о синхронизации фазы можно вообще забыть.

[vadim_d]

показания, полученные методом частотомера

Речь шла об измерении разности фаз своих и опорных секундных импульсов, при больших разносах можно считать временной интервал с максимальной частотой заполнения, для малых расхождений можно сделать и что-нибудь аналоговое с пилой и выборкой, свободу художника никто не ограничивает

[veso74]

При использовании Si5351 внешняя система ФАПЧ не требуется, в этой конфигурации просто избыточно. Достаточно напр. типа FLL. За один шаг в калибровки dF достаточно мала (думаю, цель не метрологическое оснащение лаборатории). Измеряем частоту за точное время (1 pps по GPS), вычисляем разницу и применям обратном "цифровом" знака в расчете выходной частоты, накопленное за определенный период времени (интегратор). 10 секунд накопления, 64-bit вычислениями и double отношениями и разрешение напр. 1/25000000 дают хорошие возможности подстройки.

Бы использовал STM32 с более высокой тактовой частотой, с 32-bit таймером TIM2 с входом ETR, в режиме частотомера, 1 секунда/1 pps от модуля GPS, к внешнего прерывания.
Напр. Black Pill STM32F411 на 100 MHz измеряет до напр. 48 MHz шаг 1 Hz (без возможности МК для overclock, напр. x 1.5 и более раза).

[ozforester]

Про частотомер вчера написал. Масштабировать никогда не поздно. Главное не привязываться изначально к определнному микроконтроллеру.
Интересна была возможность компенсации погрешности, возникающей при делении измеряемого сигнала в восемь раз. Если состояние при завершении измерительного интервала можно зафиксировать и перевести в отсчет АЦП, было бы неплохое подспорье микроконтроллеру.
Из очевидного: Можно просто переключить жпс-приемник на 10 MHz pps и тактировать от него микроконтроллер, от которого уже тактировать сишку. В случае пропадания сигнала жпс, переключаться аналоговым ключем на внутренний tcxo и вытаскивать таблицу коррекции с флэша. Ключ аналоговый в sot-23, и tcxo не сильно крупнее. Сигналы pps можно передавать без проводов, чтобы не зависеть от уровня сигнала вдали от окна. Приемник сдуть монолитный с дешевого модуля.