ESP32 Si5351A テスト

　ESP32で、３チャンネルクロックジェネレータSi5351Aをコントロールするテストです。

　Si5351Aのコントロールの仕方は、JH7UBCホームページのArduinoのページのこちらで解説しています。

　Arduino用のスケッチをESP32に書き込んでみると何の問題もなく動作しました。

　そこで、「Si5351Aの実験その３（マルチチャンネル化）」のスケッチを書き込んでみました。

　CLK0に1MHzをCLK1に10MHzをCLK2に5MHzを出力します。

　ESP32とSi5351A（秋月電子のモジュール）との接続は、次のようにします。

　（I2Cのプルアップ抵抗10kΩは、つけなくとも動作しました。）

スケッチです。

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/*
 * ESP32 Si5351A test2
 * 2020.02.11
 * JH7UBC Keiji Hata 
 * マルチチャンネル出力の実験
 * CLK0=1MHz
 * CLK1=10MHz
 * CLK2=5MHz
 */
 
#include

#define Si5351A_ADDR 0x60
#define MSNA_ADDR 26
#define MSNB_ADDR 34
#define MS0_ADDR 42
#define MS1_ADDR 50
#define MS2_ADDR 58
#define CLK0_CTRL 16
#define CLK1_CTRL 17
#define CLK2_CTRL 18
#define OUTPUT_CTRL 3
#define XTAL_LOAD_C 183
#define PLL_RESET 177
uint32_t frequency;
const uint32_t XtalFreq = 25000000;

uint32_t P1;
uint32_t P2;
uint32_t P3;
uint32_t PllFreq;
uint32_t l;
float f;
uint8_t mult;
uint32_t num;
uint32_t denom;
uint32_t divider;
char PLL;
uint8_t PLL_ADDR;
uint8_t MS_ADDR;

void setup(){
Wire.begin();
Si5351_init(); //Si5351Aの初期化

//PLLA=900MHz,CLK0=1MHz
frequency = 1000000;
divider = 900000000 / frequency;
if (divider % 2) divider--;
PLL_Set('A',frequency,divider);
Si5351_write(CLK0_CTRL,0x4C); //CLK0 Sorce PLLA
MS_Set(0,divider);

//PLLB=900MHz
frequency = 10000000;
divider = 900000000 / frequency;
if (divider % 2) divider--;
PLL_Set('B',frequency,divider);

//CLK1=10MHz
Si5351_write(CLK1_CTRL,0x6C); //CLK1 Sorce PLLB
MS_Set(1,divider);

//CLK2=5MHz
Si5351_write(CLK2_CTRL,0x6C); //CLK2 Sorce PLLB
divider=divider*2;
MS_Set(2,divider);
}

void loop(){

}

//Si5351のレジスタに１バイトデータを書き込む。
void Si5351_write(byte Reg , byte Data)
{
Wire.beginTransmission(Si5351A_ADDR);
Wire.write(Reg);
Wire.write(Data);
Wire.endTransmission();
}

//Si5351Aの初期化
void Si5351_init(){
  Si5351_write(OUTPUT_CTRL,0xFF); //Disable Output
  Si5351_write(CLK0_CTRL,0x80); //CLOCK0 Power down
  Si5351_write(CLK1_CTRL,0x80); //CLOCK1 Power down
  Si5351_write(CLK2_CTRL,0x80); //CLOCK2 Power down 
  Si5351_write(XTAL_LOAD_C,0x92); //Crystal Load Capasitance=8pF
  Si5351_write(PLL_RESET,0xA0); //Reset PLLA and PLLB
  Si5351_write(CLK0_CTRL,0x4F); //CLOCK0 Power up
  Si5351_write(CLK1_CTRL,0x4F); //CLOCK0 Power up
  Si5351_write(CLK2_CTRL,0x4F); //CLOCK0 Power up 
  Si5351_write(OUTPUT_CTRL,0xF8); //Enable CLOCK0,CLOCK1,CLOCK2
}

//PLLの設定
void PLL_Set(char Pll,uint32_t Freq,uint32_t Div){
  PllFreq = Div * Freq;
  mult = PllFreq / XtalFreq;
  l = PllFreq % XtalFreq;
  f = l;
  f *= 1048575;
  f /= XtalFreq;
  num = f;
  denom = 1048575;

  P1 = (uint32_t)(128 * ((float)num /(float)denom));
  P1 = (uint32_t)(128 * (uint32_t)(mult) + P1 - 512);
  P2 = (uint32_t)(128 * ((float)num / (float)denom));
  P2 = (uint32_t)(128 * num -denom * P2);
  P3=denom;

  if (Pll == 'A')
    {
    PLL_ADDR = MSNA_ADDR;
    }else
    {
    PLL_ADDR = MSNB_ADDR;
  }
  Parameter_write(PLL_ADDR,P1,P2,P3);
}

//MultiSynth（分周器）のセット
void MS_Set(uint8_t MS_No,uint32_t Div){
  P1 = 128 * Div - 512;
  P2 = 0;
  P3 = 1;
  switch(MS_No){
    case 0:
    MS_ADDR = MS0_ADDR;
    break;
    case 1:
    MS_ADDR = MS1_ADDR;
    break;
    case 2:
    MS_ADDR = MS2_ADDR;
    break;
    default:
    MS_ADDR = MS0_ADDR;
  }
  Parameter_write(MS_ADDR,P1,P2,P3); 
}

//レジスタにパラメータP1,P2,P3を書き込む。
void Parameter_write(uint8_t REG_ADDR,uint32_t Pa1,uint32_t Pa2,uint32_t Pa3)
{
  Si5351_write(REG_ADDR + 0,(Pa3 & 0x0000FF00) >> 8);
  Si5351_write(REG_ADDR + 1,(Pa3 & 0x000000FF));
  Si5351_write(REG_ADDR + 2,(Pa1 & 0x00030000) >> 16);
  Si5351_write(REG_ADDR + 3,(Pa1 & 0x0000FF00) >> 8);
  Si5351_write(REG_ADDR + 4,(Pa1 & 0x000000FF));
  Si5351_write(REG_ADDR + 5,((Pa3 & 0x000F0000) >> 12) | ((Pa2 & 0X000F0000) >> 16));
  Si5351_write(REG_ADDR + 6,(Pa2 & 0x0000FF00) >> 8);
  Si5351_write(REG_ADDR + 7,(Pa2 & 0x000000FF)); 
}

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水晶の負荷容量は、８ｐFにしていますが、設定周波数より若干低い周波数を発生します。

CLK0 1MHzです。

CLK1 10MHzです。

CLK2 5MHzです。