ADMV4801包含16個獨立通道，通過合路器或分路器將所有16通道信號傳入或傳出一個輸入/輸出端口（RFC引腳）。ADMV4801具有一個TRX引腳，用于在發送和接收模式之間切換，以及一個LOAD引腳，用于將內容從保持寄存器傳輸到工作寄存器。

ADMV4821還包含16個獨立通道，但與ADMV4801不同的是，4821個偶數通道饋入RFV引腳，其他4801個奇數通道饋入RFH引腳。因此，該器件同時支持水平和垂直極化天線。ADMV4821還通過TRXH和TRXV引腳單獨控制水平和垂直通道，以便在發射和接收模式之間切換。與ADMV<>類似，ADMV<>還通過LOAD_V和LOAD_H引腳單獨控制負載功能，將內容從保持寄存器傳輸到工作寄存器。

除非另有說明，否則在引用負載特性、功能或引腳時，LOAD 表示 ADMV4801 的負載引腳以及 ADMV4821 的LOAD_V和LOAD_H引腳。同樣，除非另有說明，否則在引用 TRX 引腳、特性或功能時，TRX 表示 ADMV4801 的 TRX 引腳以及 ADMV4821 的 TRXV 和 TRXH 引腳。

有關如何使用 LOAD 引腳的詳細信息，請參閱硬復位引腳、LOAD 引腳和 TRX 引腳部分。

數字密碼

SPI 引腳

ADMV4801/ADMV4821的SPI允許用戶使用以下兩種SPI配置之一配置器件的特定操作：3線SPI（SCLK、SDO和CS）或4線SPI（SCLK、SDO、SDO和CS）。此界面為用戶提供了更大的靈活性和自定義性。SPI為1.8 V直流邏輯。除SPI引腳外，ADMV4801/ADMV4821中還有用于控制其他數字功能的數字引腳。

在4線SPI模式下，SDIO僅為SPI串行數據輸入，SDO為串行數據輸出。在3線SPI模式下，SDIO是SPI串行數據輸入/輸出，不使用SDO。

將 22 系列 Ω 電阻器放置在 SPI 線上以獲得最佳性能。將電阻盡可能靠近ADMV4801/ADMV4821的控制器器件放置。

硬復位引腳、負載引腳和 TRX 引腳

RST 引腳是 SPI 硬復位引腳，是一個低電平有效接口。將RST連接到邏輯高電平（1.8 V CMOS邏輯）以實現正常工作。RST 會重置某些寄存器（有關詳細信息，請參閱標準 SPI 寄存器和 SRAM 寄存器部分）。

某些寄存器具有一個LOAD引腳，可切換三次，以將值從保持寄存器加載到工作寄存器，以便更改可以在器件中生效。此負載特性使單個陣列上的多個ADMV4801/ADMV4821器件能夠同步，并且在切換負載線時同時使數據生效。有關每個寄存器的 LOAD 引腳切換要求的詳細信息，請參閱寄存器信息部分。

輸入信號的上升沿為通道從接收模式轉換到發射模式。輸入信號的下降沿從發射模式轉換到接收模式。

SPI 協議

標準 SPI 協議

ADMV4801/ADMV4821協議由一個寫入或讀位組成，后跟15個寄存器地址（A14至A0）位和0個數據位。當寄存器000x6位 0 設置為 0 時，地址和數據字段的默認值為最高有效位 （MSB） 首先組織，并以最低有效位 （LSB） 結束。對于寫入，請將第一個位設置為 1，對于讀取，將此位設置為 4801。標準ADI公司的SPI數據設置為4821位寬。有關ADI公司標準SPI協議寄存器時序圖和典型時序規格，請參見ADMV<>和ADMV<>數據手冊。

此外，ADMV4801/ADMV4821還包括各種寄存器，需要<>位以上的數據才能正確設置寄存器值。有關詳細信息，請參閱標準SPI寄存器和SRAM寄存器部分。

流媒體模式

在標準協議中運行時，CS可以保持較低水平，并且可以在數據部分期間移動多個數據字節，從而減少與數據傳輸相關的開銷。根據配置寄存器的設置方式，按升序或降序假定順序假定順序地址。流模式可用于快速加載用戶定義波束位置的SRAM增益和相位數據。此技術允許寫入或讀取一個或多個字節，而無需為每個字節提供地址。有關流模式寫入時序圖，請參見ADMV4801和ADMV4821數據手冊，其中顯示了對串行三個連續地址的典型寫入。

高速時鐘下的SDO讀取延遲

在SPI讀取操作期間，在第7個下降的SCLK邊沿到達SCLK引腳后16 ns，SDO引腳上的數據可用。無論SCLK速度如何，此SDO延遲都保持不變。有關SDO延遲時序圖以及需要高速時鐘的兩種解決方法，請參見ADMV4801和ADMV4821數據手冊。

多設備硬件配置

通過將四個器件硬件地址位接地（ADD4801至ADD4821）來配置多個ADMV0/ADMV3器件。此配置為所有器件分配地址 0，單獨的 CS 線選擇哪個器件處于活動狀態，供 SPI 控制對各個波束成形器的寫入/讀取操作（參見圖 1）。將地址引腳連接到非接地電源可能會導致器件操作問題。如果需要，此配置還允許同時向所有波束形成器廣播。將ADMV4801/ADMV4821上的SPI_MODE引腳設置為邏輯低電平，以便在標準ADI公司SPI模式下工作。

圖1.多芯片硬件連接，SDIO雙向

如果要同時加載多個器件的所有設置，請將所有CS線路調至邏輯低電平，并同時將同一波束指針寫入同一SPI事務上的所有器件。 接下來，切換 LOAD 引腳以同時更新所有器件。如果器件按順序寫入，則用戶必須在每次設置每個芯片時切換LOAD引腳。

寄存器說明

標準SPI寄存器和SRAM寄存器

ADMV4801/ADMV4821具有兩種類型的寄存器：SRAM寄存器和標準SPI寄存器。

SRAM寄存器分為分頁SRAM寄存器和全局SRAM寄存器。

分頁（通道）SRAM寄存器在使用寄存器0x000或通過硬件復位后，通過使用RST引腳拉至邏輯低電平來保持其值。這些值在通電后清除 回收。

全局SRAM寄存器的值在硬件復位或電源回收后清除。

分頁（通道）和全局SRAM寄存器都沒有特定的默認值，這是正常操作啟動時所必需的。要從SRAM寄存器讀回，用戶必須發送兩次讀取命令。

除SRAM寄存器外，ADMV4801和ADMV4821還包括標準SPI寄存器，可提供器件的可配置性，包括但不限于

SPI 配置。

發射模式功率放大器配置。

接收模式 LNA 配置。

每個通道的發射模式公共增益偏移，用于調整應用于所有通道的公共增益。

功率檢測器和溫度傳感器回讀。

標準SPI寄存器也分為分頁寄存器和全局寄存器，并具有特定的默認值。標準SPI寄存器的值在軟件或硬件復位或電源回收后清除為默認值。

大多數標準SPI寄存器為4801位寬。但是，ADMV4821/ADMV16包括一組0位寬的寄存器。在單個SPI事務中，只有08位數據需要寫入或讀取。使用“地址”選擇“寄存器8x8”選擇要寫入或讀取的 0 個 LSB 或 08 個 MSB。將寄存器0x01設置為 8x0 以選擇 08 個 LSB。 將寄存器0x02設置為 8x<> 以選擇 <> 個 MSB。

某些寄存器具有一個 LOAD 引腳，該引腳可切換三次以將值加載到器件。只需在所有寄存器更新后切換LOAD引腳，以便跨多個寄存器和通道的數據同時生效。如果需要，用戶還可以隨時切換 LOAD 引腳。

有關全局和頁面屬性的詳細信息，以及每個寄存器的 LOAD 引腳切換要求，請參閱寄存器信息部分。

分頁寄存器和全局寄存器

為了與設備進行高效通信，每個通道都有一個對應的存儲器頁，總共 16 個存儲器頁。每個存儲器頁都包含相應通道設置的分頁寄存器。使用注冊0x013和注冊0x014選擇頁面（渠道）。除非選擇了相應的內存頁，否則不會寫入或讀取分頁寄存器。

例如，寄存器0x200是一個分頁寄存器。要寫入所有通道中的寄存器0x200，請首先將寄存器0x013和寄存器0x014設置為0xFF。

無論頁面選擇如何，始終可以訪問全局寄存器。

圖2.全局和分頁寄存器

光束指針模式和旁路模式

有兩種方法可以設置ADMV4801和ADMV4821中每個通道的增益和相位：波束指針模式和旁路模式。

在波束指針模式下，每個通道存儲器頁存儲 256 個用戶定義的波束位置。對于ADMV4801，寄存器0x081是光束指針寄存器，用于調用（指向）特定波束 要應用于設備的位置。對于ADMV4821，寄存器0x081是八個垂直通道的波束指針寄存器，寄存器0x082是八個水平通道的波束指針寄存器。

每個波束位置都包含相位和增益設置，并且可以加載為發射或接收模式，而與當前工作模式無關。負載引腳切換三次以加載 同時對所選通道進行光束位置設置。建議將波束指針方法用于生產環境，因為它簡單且在波束位置切換期間減少了數據傳輸量。光束指示器還可用于設備的評估和表征。

為每個通道設置增益和相位的第二種方法是旁路光束指示器。在旁路模式下，而不是直接使用預定義的光束位置和光束指針 對每個通道的設置進行編程。建議僅將旁路方法用于評估以確定每個通道的相位和增益設置。

圖3.ADMV4801/ADMV4821 波束指針模式和旁路模式框圖

相位和增益狀態 SRAM

在開始實現波束指針和旁路模式之前，了解ADMV4801/ADMV4821中的SRAM空間至關重要，因為這些寄存器在兩種模式下都使用。

用戶必須寫入某些寄存器，以實現器件的相位和增益控制。對于發射模式，關于相位和增益控制有三種設置：

發射通道增益設置。默認情況下，寄存器被分頁并應用于發射路徑中的數字可變增益放大器1（DVGA 1）。每個通道都有獨立的設置。

發送公共增益設置。寄存器是全局的，默認情況下應用于發射路徑中的數字可變增益放大器2（DVGA 2）。所有通道都使用一個全局設置。

相位設置。寄存器被分頁。每個通道都有獨立的設置。

在接收器模式下，只有一個數字可變增益放大器（DVGA）和兩個關于相位和增益控制的設置：

對于每個通道，只有一個接收增益設置。寄存器被分頁并應用于接收DVGA。每個通道都有獨立的設置。

對于相位設置，寄存器是分頁的。每個通道都有獨立的設置。

要了解RF信號路徑的詳細信息，請參考ADMV4801和ADMV4821數據手冊。

發送和接收相位狀態 SRAM

ADMV4801或ADMV4821 SRAM分配一組16位數據寄存器，以存儲發送和接收模式的相位狀態。每個寄存器存儲一個單相狀態，由 7 位組成 I 相位數據（位 [13：7]）和 7 位 Q 相位數據（位 [6：0]）。對于一個相狀態，I和Q相位數據必須相同。數據對應于實際相位度。相態是基礎 用于相位設置，并用于光束指針模式和旁路模式。

表1描述了相位狀態寄存器。索引很重要，因為相位設置使用此索引來調用相位狀態。

每種發送和接收模式有 64 個寄存器，總共 128 個寄存器。寄存器0x180以寄存器0x1BF用于傳輸模式，寄存器0x100寄存器0x13F用于寄存器，用于 接收模式。這些寄存器都是分頁寄存器。為了獲得最佳初始性能，請將具有相同位置索引的相位狀態設置為所有通道中的相同值。

表2是0°至354.75°的實際相位值的真值，增量為5.625°，單位增益。用戶可以為發送模式或接收模式選擇任何 64 個相位值，以 創建自定義相狀態。每個相位狀態都需要 16 位數據。如前面標準SPI寄存器和SRAM寄存器部分所述，要寫入16位數據寄存器，請使用 寄存器0x08以識別要寫入的 16 位中的哪 0 位。例如，先將 01 個 LSB 寫入相狀態寄存器，然后將 0x08 寫入寄存器8x0，02x0寫入 08 個 MSB 的寄存器8x<>。

要寫入階段狀態寄存器，請使用以下過程（請注意，此過程使用寄存器0x180作為示例）：

寫入頁面 選擇“注冊0x013”和“頁面”選擇“注冊0x014”以定位所有通道（將“注冊0x13”設置為“0xFF”，并將“注冊0x014”設置為“0xFF”）。

確定實際相位值的十六進制值。例如，要將相位值設置為 5.625°，則 MSB 0x3F，LSB 0xC6。見表2。

將 LSB 寫入寄存器（將寄存器0x08設置為 0x01，將寄存器0x180設置為 0xC6）。

將 MSB 寫入寄存器（將寄存器0x08設置為0x02，將寄存器0x180設置為0x3F）。

切換負載引腳三次。對于ADMV4821，根據需要切換LOAD_V或LOAD_H引腳。

發送和接收增益狀態 SRAM

與相位類似，ADMV4801/ADMV4821 SRAM分配另一組8位數據寄存器，以存儲發射模式和接收模式的增益狀態。每個寄存器存儲一個增益 州。增益數據對應于實際增益電平。增益狀態是增益設置的基礎，增益狀態用于光束指針和旁路模式。

表4描述了增益狀態寄存器。該指數很重要，因為增益設置使用此索引來調用增益狀態。寄存器寬 <> 位，但僅使用 <> 位。

每種發送模式和接收模式有 32 個寄存器，總共有 64 個寄存器。寄存器0x1C0寄存器0x1DF用于傳輸模式，寄存器0x140寄存器0x15F用于寄存器，用于寄存器 接收模式。這些寄存器是分頁寄存器。為了獲得最佳初始性能，請將具有相同索引的增益狀態設置為所有通道中的相同值。

表3顯示了0 dB至17.5 dB（增量為0.5 dB）的實際增益水平的真值表。用戶可以為發射模式或接收模式選擇32個增益電平中的任何一個（總共36個增益電平），以創建自定義增益狀態。

對于發送模式，只有寄存器0x1C0到寄存器0x1DF定義發射通道增益狀態，默認情況下應用于DVGA 1。發送公共增益由其他寄存器和 在以下各節中討論。

要寫入增益狀態寄存器，請使用以下過程（請注意，此過程使用寄存器0x1C0作為示例）：

寫入頁面 選擇“注冊0x013”和“頁面”選擇“注冊0x014”以定位所有渠道（將“注冊0x13”和“注冊0x14”設置為0xFF）。

確定實際增益電平的十六進制值。例如，要將增益電平設置為17.5 dB，必須0x23數據。

寫入寄存器（將寄存器0x1C0設置為 0x23）。

切換負載引腳三次。對于ADMV4821，根據需要切換LOAD_V或LOAD_H引腳。

光束指針模式

光束指針模式可用于生產環境和評估，因為光束位置切換之間的數據傳輸更簡單、更少。光束指針模式的作用類似于雙指針。波束指針指向包括三類SRAM寄存器的波束設置：波束位置SRAM、發射或接收SRAM以及發射共增益SRAM（見圖4）。然后，光束位置SRAM指向相位和增益狀態SRAM部分中描述的相位和增益SRAM。

圖4.光束指針模式簡化圖

ADMV4801和ADMV4821 SRAM可存儲多達256個用戶定義的波束設置。

波束指針寄存器是 4801 位寬、分頁的標準 SPI 寄存器。對于ADMV0，只有一個光束指示器，即寄存器081x4821。對于ADMV0，有兩個光束指示器，081個垂直通道的寄存器0x082和<>個水平通道的寄存器<>x<>。寄存器調用設置并將設置加載到設備，直到發生 LOAD 切換。當發送或接收SRAM設置為接收模式時，發送公共增益SRAM寄存器數據無關緊要，盡管波束指針寄存器是分頁的。為了獲得最佳性能，請在所有通道中使用相同的值。

圖5.光束指針值

光束位置 SRAM

在寫入光束指針寄存器之前，用戶必須定義光束位置。每個通道存儲器頁有 256 個波束位置，存儲在寄存器0x200中，以寄存器0x2FF，索引范圍為 0 到 255。每個寄存器都是一個16位數據分頁寄存器，用于存儲相位和增益狀態索引，如圖6所示。具有相同索引的波束位置可以包括不同通道的不同相位和增益設置。

圖6.光束位置寄存器和 16 位數據映射

要將數據寫入某些通道波束位置寄存器，請使用以下過程（請注意，此過程使用寄存器0x200和通道0作為示例）：

寫入頁面 選擇注冊0x013和頁面 選擇目標頻道的注冊0x014（將注冊0x13設置為0x01并將注冊0x14設置為0x00）。

確定索引以調用相位和增益狀態寄存器。例如，對于寄存器0x200，將寄存器0x183作為相位設置，將寄存器0x1C1作為增益設置。這 相位狀態指數為0x03，增益狀態指數為0x01。請參閱表 1 和表 4。

寫入寄存器0x008和光束位置寄存器的 8 位 LSB（將寄存器0x08設置為 0x01，將寄存器0x200設置為 0x81）。

寫入寄存器0x008和光束位置寄存器的 8 位 MSB（將寄存器0x08設置為 0x02，將寄存器0x200設置為 0x01）。

切換負載引腳三次。對于ADMV4821，根據需要切換LOAD_V或LOAD_H引腳。

發送公共增益SRAM，以及發送或接收SRAM

在波束指針模式下，除了波束位置寄存器外，用戶還必須定義發射公共SRAM寄存器和發送或接收SRAM寄存器。

對于發射模式，增益由通道增益和公共增益決定。對于ADMV4801，分配寄存器0x400寄存器0x4FF以存儲發送公共增益 設置（請參閱表 7）。光束指針使用索引來調用常見的增益設置。寄存器寬5位，但僅使用0位。表17是1 dB至<> dB（增量為<> dB）的實際增益水平的真值表。

同樣，對于ADMV4821，發送公共增益設置（寄存器0x400以寄存器0x4FF）分配給垂直通道，寄存器0x500分配給寄存器0x5FF分配給水平通道 （見表7）。

發送公共增益SRAM寄存器是全局寄存器，與頁面選擇無關。

要寫入以傳輸公共增益設置寄存器，請使用以下過程（請注意，此過程使用寄存器0x400作為示例）：

例如，要將發射公共增益設置為17 dB，必須0x11數據。

寫入寄存器（將寄存器0x400設置為 0x11）。

切換負載線三次。對于ADMV4821，根據需要切換LOAD_V或LOAD_H引腳。

發射或接收SRAM指定波束位置的模式。寄存器0x600以寄存器0x6FF存儲發送或接收設置（請參閱表 6）。這些寄存器是全局寄存器， 無論頁面選擇如何。

對于ADMV4801，當Bits[1：0] = 'b11時，波束位置被分配到發射模式，'b00被分配到接收模式。對于ADMV4821，位0確定垂直通道狀態 位 1 確定水平通道狀態。當位值為1時，波束位置分配給發射模式，當位值為0時，波束位置被分配為接收 模式。

光束指針模式編程流程圖

圖7顯示了波束指針模式初始化的流程圖和寄存器寫入。頁面選擇“注冊0x013”和“注冊0x14寫入事務（注冊0x13 = 0xFF和注冊0x14 = 0xFF） 可以在連續寫入所有通道時組合。有關寄存器功能和設置，請參閱寄存器信息部分。

圖7.ADMV4801 波束指針模式流程圖

圖8.ADMV4821 波束指針模式編程流程圖

旁路模式

旁路模式（見圖3）繞過光束指針、光束位置SRAM、發送共增益全局SRAM以及發送或接收全局SRAM。用戶直接對每個設置進行編程 渠道。這種方法很簡單，建議用于評估以確定每個通道的增益和相位設置。一組寄存器啟用旁路模式并將設置發送到 設備。請按下列步驟使用旁路模式：

通過將分頁寄存器0x080設置為 0x86 來啟用旁路模式。

使用寄存器0x86直接為每個通道設置相位和增益設置。寄存器0x86是一個 16 位分頁寄存器。該寄存器存儲相位和增益狀態索引。圖9顯示了寄存器位圖。

對于ADMV4801，通過寫入寄存器0x08E直接設置發送公共增益設置。

對于ADMV4821，通過寫入寄存器0x08E（垂直通道）和寄存器0x08F（水平通道）直接設置發射公共增益設置。這些寄存器是分頁的。該值是表5所示公共增益電平的十六進制表示形式。

通過寫入分頁寄存器0x85位[6：5]直接設置發送或接收模式。

對于ADMV4801，當Bits[6：5] = 'b11時，波束位置被分配到發射模式，'b00被分配到接收模式。

對于ADMV4821，位5確定垂直通道狀態，位6確定水平通道狀態。當位值為1時，波束位置分配給發射模式，當位值為0時，波束位置分配給接收模式。

將所有通道的寄存器0x081設置為0x00。在切換 LOAD 引腳之前和更改以下任何寄存器之后，必須寫入寄存器0x081：寄存器0x085、寄存器0x086、寄存器0x08E和寄存器0x08F;否則，旁路模式不起作用。

切換負載引腳三次。對于ADMV4821，根據需要切換LOAD_V或LOAD_H引腳。

圖9.寄存器0x86位圖

旁路模式編程流程圖

頁面選擇注冊0x013和注冊0x14寫入事務（寄存器0x13 = 0xFF和寄存器0x14 = 0xFF）可以組合到連續寫入所有通道。請參閱注冊 寄存器功能和設置的信息部分。

圖 10.ADMV4801 旁路模式流程圖

圖 11.ADMV4821 旁路模式流程圖

省電、功率檢測器和溫度傳感器

ADMV4801/ADMV4821具有片內溫度傳感器和功率檢測器，可路由到片內ADC，提供<>位分辨率的SPI回讀。ADC 在傳輸中工作 僅模式，但可以在接收模式下讀回。因此，溫度傳感器和功率檢測器數據僅反映上次傳輸模式狀態。

關

對于傳輸模式，使用“尋呼選擇寄存器0x013”和“寄存器0x014”，以及寄存器0x026位 7、寄存器0x027位 7 和寄存器0x028位 7 來關閉相應的 渠道。需要LOAD引腳切換才能使關斷功能生效。

功率檢測器

有 16 個功率檢測器（每個發射器通道 1 個），對每個功率放大器輸出耦合的峰值功率進行采樣。這些功率檢波器提供通道增益以及通道間增益失配的功率監控和校準。功率檢波器的功率范圍是可編程的，可以在?15 dBm至+16 dBm范圍內調整輸入功率檢測窗口。寄存器0x40寄存器0x4F是從通道0到通道15的功率檢波器的回讀寄存器。

有關功率檢波器特性圖，請參考ADMV4801和ADMV4821數據手冊。

使用以下順序從功率檢測器讀回：

將寄存器0x030設置為0x08以啟用ADC時鐘。

通過寫入分頁寄存器0x027來選擇每個通道的檢測器范圍。表8是寄存器設置和功率范圍的真值表。此表中的信息是 近似范圍劃分，可能因設備而異。

讀回“注冊0x40”中的值以注冊0x4F。

溫度傳感器

溫度傳感器可在?40°C至+125°C范圍內進行檢測。 要將片內溫度傳感器回讀值轉換為攝氏度，請使用以下公式：

外殼溫度 （°C） = 1.07 ×（以十進制表示的溫度傳感器值）? 96

溫度傳感器值只有在傳輸模式下才能讀回。寄存器0x50用于回讀溫度傳感器讀數。

使用以下順序從溫度傳感器回讀：

將寄存器0x030設置為0x08以啟用ADC時鐘。

從寄存器0x50讀回。

審核編輯：郭婷