如何在 RT 系列上使能扩频功能

NXP管管

如何在 RT 系列上使能扩频功能

1 背景
扩频是一种将传输信号的频谱转换为比其原始带宽更宽的通信技术，并广泛用
于无线通信领域。
本文旨在介绍有关扩频的基本理论，以及如何为 RT 功能启用此功能以增强 EMI
性能。
2 扩频介绍
• 窄带信号
窄带信号的信号强度集中在 图 1 中。

它有如下一些特性：
— 信号频带占用的频率范围很窄。
— 功率密度高。
— 能量扩散低且集中。
这种信号很容易产生干扰。
• 扩频信号
扩频信号具有 图 2 所示的信号强度分布。

它有如下一些特性：
— 信号频带占据很宽的频率范围。
— 功率密度很低。
— 能量分布很广。
从上面的描述中可以看到扩频信号具有很高的抗干扰能力。
3 扩频配置
对于 RT 系列，SYS_PLL2，AUDIO_PLL 和 VIDEO_PLL 支持扩频（向下扩频）。要启用扩频功能，请使用 图 3 扩频软件配置
来配置 SDK 中的寄存器。


4 扩频辐射比较
使用 EVK-MIMRT1170 平台进行此测试。使用非接触式探头和频谱分析仪，在不同配置下对扩频测试辐射值。
根据测试结果，在这种情况下建议使用 6 MHz 和 12 MHz 的停止值，以提高 EMI 性能。



5 频谱扩展下的可靠性测试
SDRAM 可靠性在 RT1170EVK 平台上启用的频谱扩展下进行了测试。有关测试模式，请参见 表 1 可靠性测试的基本配置。
表 1. 测试的基本配置


从测试结果来看，6 M 和 12 M 都可以通过全温度测试下的压力测试，这意味着为 SDRAM 时钟启用频谱扩展功能非常可靠。


6 频谱扩展下的 SEMC 时序配置
还需要注意频谱扩展下的 SEMC 时序配置，请检查以下几点。
• 为了提高 SDRAM 的稳定性，可以基于工作时钟速度以更大的余量设置 SEMC 时序配置。
• 参考 图 8 所示的 SDRAM 芯片时序要求，可以在 SEMC 寄存器 SDRAMCR1 和 SDRAMCR2 中将 tRC，tRAS，tRP，
tRCD，tRW，tRRD 的最小值设置一个或两个以上的周期。例如，标准的 tRC 是 6 个周期（在 166 MHz 时至少为 60
ns），我们可以在频谱扩展模式下将其设置为 7（或 8）个周期。
• 对于 tREF（刷新周期时间），应将其设置为小于最大刷新周期（64 ms）。 这可以在 SEMC 寄存器 SDRAMCR3 中实现。
在 NXP SDK 中，tREF 设置为小于最大刷新周期的一半。
• 有关 SEMC 时序的详细配置，请参考 NXP SDK。


7 扩频下的性能测试
性能测试是在频谱扩展下进行的，请检查以下测试环境和测试结果。 可以得出结论，频谱扩展对 SDRAM 读 / 写 性能影响很小，
对应用程序没有影响。
• 项目配置：sdram_debug。
• SDRAM MPU 配置: non-shareable/cacheable/wb/disable Dcache。
• 测试环境: Initial, 6 MHz, 12 MHz, 24 MHz。
• 测试结果: 测试几秒钟的 16 KB 和 32 KB 数据写入/读取性能，结果显示读取性能均为 22 MB / s，写入性能如 图 9 所
示。
表 2. SDRAM Performance test under spread spectrum

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