F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example
Аб F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP Design Example Кіраўніцтва карыстальніка
Гэта кіраўніцтва карыстальніка змяшчае функцыі, рэкамендацыі па выкарыстанні і падрабязнае апісанне дызайну exampфайлы для F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP з выкарыстаннем прылад Intel Agilex™.
Мэтавая аўдыторыя
Гэты дакумент прызначаны для:
- Архітэктар-дызайнер для выбару IP на этапе планавання праектавання на сістэмным узроўні
- Распрацоўшчыкі апаратнага забеспячэння пры інтэграцыі IP у праект узроўню сістэмы
- Інжынеры па праверцы на этапе мадэлявання на сістэмным узроўні і праверкі апаратнага забеспячэння
Звязаныя дакументы
У наступнай табліцы пералічаны іншыя даведачныя дакументы, звязаныя з F-Tile JESD204C Intel FPGA IP.
Табліца 1. Звязаныя дакументы
Даведка | Апісанне |
Кіраўніцтва карыстальніка F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | Дае інфармацыю аб F-Tile JESD204C Intel FPGA IP. |
Заўвагі да выпуску F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | Пералічвае змены, зробленыя для F-Tile JESD204C F-Tile JESD204C у канкрэтным выпуску. |
Табліца дадзеных прылады Intel Agilex | У гэтым дакуменце апісваюцца электрычныя характарыстыкі, характарыстыкі пераключэння, характарыстыкі канфігурацыі і час для прылад Intel Agilex. |
Скарачэнні і гласарый
Табліца 2. Спіс абрэвіятур
абрэвіятура | Пашырэнне |
LEMC | Мясцовы пашыраны шматблочны такт |
FC | Частата кадраў |
АЛП | Аналагава-лічбавы канвэртар |
ЦАП | Лічба-аналагавы пераўтваральнік |
DSP | Працэсар лічбавых сігналаў |
TX | Перадатчык |
RX | Прыёмнік |
абрэвіятура | Пашырэнне |
DLL | Узровень сувязі дадзеных |
КСА | Рэестр кантролю і стану |
CRU | Гадзіннік і блок скіду |
ISR | Праграма перапынення |
FIFO | Першы ўвайшоў - першы выйшаў |
СЕРДЭС | Серыялізатар Дэсерыялізатар |
ECC | Памылка выпраўлення кода |
FEC | Папярэдняе выпраўленне памылак |
SERR | Выяўленне адной памылкі (у ECC, выпраўляемая) |
DERR | Падвойнае выяўленне памылак (у ECC, фатальнае) |
ПРБС | Псеўдавыпадковая двайковая паслядоўнасць |
MAC | Кантролер доступу да медыя. MAC уключае падузровень пратаколу, транспартны ўзровень і канальны ўзровень. |
ФІЗ | Фізічны ўзровень. PHY звычайна ўключае фізічны ўзровень, SERDES, драйверы, прымачы і CDR. |
шт | Падузровень фізічнага кадавання |
PMA | Далучэнне да фізічнага асяроддзя |
РБД | Затрымка буфера прыёму |
UI | Адзінкавы інтэрвал = працягласць паслядоўнага біта |
Колькасць RBD | RX Buffer Delay апошняя паласа прыбыцця |
Зрушэнне RBD | Магчымасць выпуску буфера RX |
SH | Сінхранізацыя загалоўка |
TL | Транспартны пласт |
EMIB | Убудаваны мост з некалькімі плашкамі |
Табліца 3. Спіс слоўнікаў
тэрмін | Апісанне |
Канвертар прылады | АЦП або ЦАП пераўтваральнік |
Лагічнае прылада | FPGA або ASIC |
Актэт | Група з 8 біт, якая служыць уваходам для кадавальніка 64/66 і выводзіцца з дэкодэра |
Грызці | Набор з 4 біт, які з'яўляецца базавай рабочай адзінкай спецыфікацый JESD204C |
Блок | 66-бітны сімвал, згенераваны па схеме кадавання 64/66 |
Лінейная хуткасць | Эфектыўная хуткасць перадачы дадзеных паслядоўнай сувязі
Хуткасць лініі паласы = (Mx Sx N'x 66/64 x FC) / L |
Спасылка Гадзіннік | Гадзіннік спасылкі = хуткасць лініі паласы/66. |
Каркас | Набор паслядоўных актэтаў, у якіх становішча кожнага актэта можа быць вызначана па спасылцы на сігнал выраўноўвання кадра. |
Рамачныя гадзіны | Сістэмны такт, які працуе з частатой кадраў, які павінен быць 1x і 2x тактавым сігналам сувязі. |
тэрмін | Апісанне |
Sampза такт кадра | Sampлес за гадзіну, агульная сampфайлы ў кадравым такце для прылады пераўтваральніка. |
LEMC | Унутраны гадзіннік, які выкарыстоўваецца для выраўноўвання мяжы пашыранага мультыблока паміж палосамі і знешнімі спасылкамі (SYSREF або падклас 1). |
Падклас 0 | Няма падтрымкі дэтэрмінаванай затрымкі. Дадзеныя павінны быць неадкладна выдадзены пры выпраўленні паласы на паласу на прыёмніку. |
Падклас 1 | Дэтэрмінаваная затрымка з выкарыстаннем SYSREF. |
Шматкропкавая сувязь | Спасылкі паміж прыладамі з 2 ці больш прыладамі-канвертарамі. |
Кадзіроўка 64B/66B | Лінейны код, які адлюстроўвае 64-бітныя даныя ў 66-бітныя для фарміравання блока. Структура дадзеных базавага ўзроўню - гэта блок, які пачынаецца з 2-бітнага загалоўка сінхранізацыі. |
Табліца 4. Сімвалы
тэрмін | Апісанне |
L | Колькасць палос на прыладу пераўтваральніка |
M | Колькасць пераўтваральнікаў на прыладу |
F | Колькасць актэтаў у кадры на адной паласе |
S | Колькасць сampфайлы, якія перадаюцца на адзін канвертар за цыкл кадра |
N | Раздзяленне канвертара |
н' | Агульная колькасць біт у секундуample ў фармаце дадзеных карыстальніка |
CS | Колькасць кантрольных біт на пераўтварэнне сample |
CF | Колькасць кантрольных слоў на тактавы перыяд кадра на спасылку |
HD | Фармат карыстальніцкіх дадзеных высокай шчыльнасці |
E | Колькасць мультыблокаў у пашыраным мультыблоку |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design ExampКароткае кіраўніцтва
Дызайн F-Tile JESD204C Intel FPGA IP exampфайлы для прылад Intel Agilex маюць імітацыйны тэставы стэнд і апаратную канструкцыю, якая падтрымлівае кампіляцыю і тэставанне апаратнага забеспячэння.
Вы можаце стварыць дызайн F-Tile JESD204C напрampпраз каталог IP у праграмным забеспячэнні Intel Quartus® Prime Pro Edition.
Малюнак 1. Развіццё Сtages для Design Example
Дызайн ExampБлок-схема
Малюнак 2. F-Tile JESD204C Design ExampБлок-схема высокага ўзроўню
Дызайн эксample складаецца з наступных модуляў:
- Сістэма Platform Designer
- F-Tile JESD204C Intel FPGA IP
- JTAG да моста Avalon Master
- Кантролер паралельнага ўводу-вываду (PIO).
- Інтэрфейс паслядоўнага порта (SPI) — галоўны модуль — IOPLL
- Генератар SYSREF
- ExampLe Design (ED) Кантроль CSR
- Скінуць секвенсоры
- Сістэма PLL
- Генератар шаблонаў
- Праграма праверкі шаблонаў
Табліца 5. Дызайн ExampМодулі
Кампаненты | Апісанне |
Сістэма Platform Designer | Сістэма Platform Designer стварае шлях IP-дадзеных F-Tile JESD204C і дапаможныя перыферыйныя прылады. |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | Гэтая падсістэма Platform Designer змяшчае IP-адрасы TX і RX F-Tile JESD204C, створаныя разам з дуплексным PHY. |
JTAG да моста Avalon Master | Гэты мост забяспечвае доступ хаста сістэмнай кансолі да адлюстраванага ў памяці IP-адраса ў дызайне праз JTAG інтэрфейс. |
Кантролер паралельнага ўводу-вываду (PIO). | Гэты кантролер забяспечвае інтэрфейс адлюстравання памяці для sampлінг і кіраванне партамі ўводу/вываду агульнага прызначэння. |
SPI майстар | Гэты модуль апрацоўвае паслядоўную перадачу дадзеных канфігурацыі ў інтэрфейс SPI на канцы канвертара. |
Генератар SYSREF | Генератар SYSREF выкарыстоўвае тактавы сігнал сувязі ў якасці эталоннага тактавага сігналу і генеруе імпульсы SYSREF для F-Tile JESD204C IP.
Заўвага: Гэты дызайн эксample выкарыстоўвае генератар SYSREF для дэманстрацыі ініцыялізацыі IP-спасылкі дуплекснага F-Tile JESD204C. У дадатку сістэмнага ўзроўню падкласа 204 F-Tile JESD1C вы павінны стварыць SYSREF з той жа крыніцы, што і гадзіннік прылады. |
IOPLL | Гэты дызайн эксample выкарыстоўвае IOPLL для стварэння гадзінніка карыстальніка для перадачы даных у F-Tile JESD204C IP. |
ED Control CSR | Гэты модуль забяспечвае кантроль выяўлення і стан SYSREF, а таксама кантроль і стан тэставага шаблону. |
Скінуць секвенсоры | Гэты дызайн эксampLe складаецца з 2 секвенсараў скіду:
|
Сістэма PLL | Асноўная крыніца тактавага сігналу для F-пліткі жорсткага IP і EMIB. |
Генератар шаблонаў | Генератар шаблонаў генеруе PRBS або ramp ўзор. |
Праграма праверкі шаблонаў | Праграма праверкі шаблонаў правярае PRBS або ramp шаблон атрыманы, і пазначае памылку, калі знаходзіць несупадзенне дадзеных sampле. |
Патрабаванні да праграмнага забеспячэння
Intel выкарыстоўвае наступнае праграмнае забеспячэнне для тэставання канструкцыі напрampфайлы ў сістэме Linux:
- Праграмнае забеспячэнне Intel Quartus Prime Pro Edition
- Сімулятар Questa*/ModelSim* або VCS*/VCS MX
Стварэнне дызайну
Каб стварыць дызайн exampфайл з рэдактара параметраў IP:
- Стварыце праект, накіраваны на сямейства прылад Intel Agilex F-tile, і абярыце патрэбную прыладу.
- У каталогу IP, Інструменты ➤ Каталог IP, абярыце F-Tile JESD204C Intel FPGA IP.
- Укажыце імя верхняга ўзроўню і тэчку для вашага карыстацкага варыянту IP. Націсніце OK. Рэдактар параметраў дадае .ip верхняга ўзроўню file у бягучы праект аўтаматычна. Калі вам будзе прапанавана ўручную дадаць .ip file да праекта, націсніце Праект ➤ Дадаць/Выдаліць Files у Праекце, каб дадаць file.
- Пад эксample ўкладка Дызайн, укажыце дызайн напрampпараметры, як апісана ў Design Example Параметры.
- Націсніце Generate ExampДызайн.
Праграмнае забеспячэнне стварае ўвесь дызайн files у падкаталогах. Гэтыя files неабходныя для запуску мадэлявання і кампіляцыі.
Дызайн Example Параметры
Рэдактар IP-параметраў FPGA F-Tile JESD204C Intel уключае Example Укладка "Дызайн", каб вы маглі ўказаць пэўныя параметры перад стварэннем дызайну, напрыкладampле.
Табліца 6. Параметры ў ExampУкладка Дызайн
Параметр | Параметры | Апісанне |
Выберыце Дызайн |
|
Абярыце элемент кіравання сістэмнай кансолі, каб атрымаць доступ да дызайну напрample шлях да дадзеных праз сістэмную кансоль. |
Мадэляванне | Укл выкл | Уключыце IP для генерацыі неабходнага files для мадэлявання дызайну напрampле. |
Сінтэз | Укл выкл | Уключыце IP для генерацыі неабходнага files для кампіляцыі Intel Quartus Prime і дэманстрацыі абсталявання. |
Фармат HDL (для мадэлявання) |
|
Выберыце фармат HDL RTL files для мадэлявання. |
Фармат HDL (для сінтэзу) | Толькі Verilog | Выберыце фармат HDL RTL files для сінтэзу. |
Параметр | Параметры | Апісанне |
Стварыце 3-правадны модуль SPI | Укл выкл | Уключыце, каб уключыць 3-правадны інтэрфейс SPI замест 4-праваднога. |
Рэжым Sysref |
|
Выберыце, ці хочаце вы, каб выраўноўванне SYSREF было аднаразовым імпульсным рэжымам, перыядычным або перыядычным з прамежкамі, зыходзячы з вашых патрабаванняў да канструкцыі і гнуткасці часу.
|
Выберыце дошку | Няма | Выберыце дошку для дызайну напрampле.
|
Тэставы шаблон |
|
Выберыце генератар шаблонаў і тэставы шаблон шашкі.
|
Уключыць унутраны паслядоўны шлейф | Укл выкл | Выберыце ўнутраны паслядоўны шлейф. |
Уключыць камандны канал | Укл выкл | Выберыце шаблон каманднага канала. |
Структура каталога
Дызайн F-Tile JESD204C example каталогі ўтрымліваюць генер files для дызайну прampлес.
Малюнак 3. Структура каталогаў для F-Tile JESD204C Intel Agilex Design Example
Табліца 7. Даведнік Files
Папкі | Files |
выд/rtl |
|
мадэляванне / ментар |
|
мадэляванне/канспект |
|
Мадэляванне дызайну Example Testbench
Дызайн эксample testbench імітуе створаны вамі дызайн.
Малюнак 4. Працэдура
Каб змадэляваць канструкцыю, выканайце наступныя дзеянні:
- Змяніць працоўны каталог наample_design_directory>/мадэляванне/ .
- У камандным радку запусціце сцэнар мадэлявання. У табліцы ніжэй паказаны каманды для запуску падтрымоўваных сімулятараў.
Сімулятар | Камандаванне |
Questa/ModelSim | vsim -do modelsim_sim.tcl |
vsim -c -do modelsim_sim.tcl (без графічнага інтэрфейсу Questa/ ModelSim) | |
VCS | sh vcs_sim.sh |
VCS MX | sh vcsmx_sim.sh |
Мадэляванне заканчваецца паведамленнямі, якія паказваюць, ці быў запуск паспяховым ці не.
Малюнак 5. Паспяховае мадэляванне
На гэтым малюнку паказана паведамленне аб паспяховым мадэляванні для сімулятара VCS.
Складанне Design Example
Каб сабраць зборнік толькі example project, выканайце наступныя дзеянні:
- Забяспечце дызайн кампіляцыі, напрample пакаленне завершана.
- У праграмным забеспячэнні Intel Quartus Prime Pro Edition адкрыйце праект Intel Quartus Prime Pro Editionampкаталог le_ design_>/ed/quartus.
- У меню «Апрацоўка» націсніце «Пачаць кампіляцыю».
Падрабязнае апісанне F-Tile JESD204C Design Example
Дызайн F-Tile JESD204C example дэманструе функцыянальнасць струменевай перадачы даных у рэжыме зваротнай замыкання.
Вы можаце задаць налады параметраў па вашаму выбару і стварыць дызайн exampле.
Дызайн эксample даступны толькі ў дуплексным рэжыме як для Base, так і для PHY варыянту. Вы можаце выбраць толькі базавы або толькі фізічны варыянт, але IP будзе ствараць дызайн напрample для Base і PHY.
Заўвага: У некаторых канфігурацыях з высокай хуткасцю перадачы дадзеных можа не адбыцца час. Каб пазбегнуць збою сінхранізацыі, падумайце аб указанні ніжняга значэнне множніка тактавай частаты кадраў (FCLK_MULP) на ўкладцы Configurations рэдактара IP-параметраў FPGA Intel F-Tile JESD204C.
Кампаненты сістэмы
Дызайн F-Tile JESD204C example забяспечвае праграмны паток кіравання, які выкарыстоўвае жорсткі блок кіравання з або без падтрымкі сістэмнай кансолі.
Дызайн эксample забяспечвае аўтаматычнае падключэнне ва ўнутраным і знешнім рэжымах зваротнай замыкання.
JTAG да моста Авалон Майстар
ДжTAG to Avalon Master Bridge забяспечвае злучэнне паміж хаст-сістэмай для доступу да IP-адлюстравання памяці F-Tile JESD204C і перыферыйнага IP-рэгістра кіравання і стану праз JTAG інтэрфейс.
Малюнак 6. Сістэма з ДжTAG да Avalon Master Bridge Core
Заўвага: Сістэмны гадзіннік павінен быць як мінімум у 2 разы хутчэй, чым JTAG гадзіннік. Сістэмны гадзіннік mgmt_clk (100 МГц) у гэтай канструкцыі напрampле.
Ядро паралельнага ўводу-вываду (PIO).
Ядро паралельнага ўводу/вываду (PIO) з інтэрфейсам Avalon забяспечвае інтэрфейс з адлюстраваннем памяці паміж падпарадкаваным портам Avalon з адлюстраваннем памяці і партамі ўводу/вываду агульнага прызначэння. Парты ўводу/вываду падключаюцца альбо да ўбудаванай у чып карыстальніцкай логікі, альбо да кантактаў уводу/вываду, якія падключаюцца да знешніх па адносінах да FPGA прылад.
Малюнак 7. Ядро PIO з партамі ўводу, партамі вываду і падтрымкай IRQ
Па змаўчанні кампанент Platform Designer адключае лінію службы перапынення (IRQ).
Парты ўводу/вываду PIO прызначаюцца на HDL верхняга ўзроўню file ( io_ статус для ўваходных партоў, io_ кантроль для выходных партоў).
У табліцы ніжэй апісваецца падключэнне сігналу для партоў уводу/вываду стану і кіравання да DIP-пераключальніка і святлодыёда ў камплекце для распрацоўкі.
Табліца 8. Парты ўводу-вываду PIO Core
Порт | Біт | Сігнал |
Out_port | 0 | Праграмаванне SPI USER_LED выканана |
31:1 | Зарэзерваваны | |
У_порт | 0 | USER_DIP уключэнне ўнутранага паслядоўнага шлейфу Выкл = 1 Уключана = 0 |
1 | USER_DIP SYSREF, згенераваны FPGA, уключыць Выкл = 1 Уключана = 0 |
|
31:2 | Зарэзерваваны. |
Майстар SPI
Галоўны модуль SPI - гэта стандартны кампанент Platform Designer у стандартнай бібліятэцы каталога IP. Гэты модуль выкарыстоўвае пратакол SPI для палягчэння канфігурацыі знешніх пераўтваральнікаў (напрыклад,ample, АЦП, ЦАП і знешнія генератары тактавых сігналаў) праз структураванае рэгістравае прастору ўнутры гэтых прылад.
Майстар SPI мае інтэрфейс з адлюстраваннем памяці Avalon, які падключаецца да майстра Avalon (JTAG да галоўнага моста Avalon) праз міжкантакт Avalon, адлюстраваны ў памяці. Майстар SPI атрымлівае інструкцыі па канфігурацыі ад майстра Avalon.
Галоўны модуль SPI кіруе да 32 незалежных падпарадкаваных SPI. Хуткасць перадачы дадзеных SCLK настроена на 20 МГц (дзеліцца на 5).
Гэты модуль сканфігураваны для 4-праваднога інтэрфейсу з шырынёй 24 біта. Калі выбрана опцыя "Стварыць 3-правадны модуль SPI", ствараецца дадатковы модуль для пераўтварэння 4-праваднога выхаду галоўнага SPI у 3-правадны.
IOPLL
IOPLL генеруе такт, неабходны для стварэння frame_clk і link_clk. Апорны тактавы сігнал для PLL канфігуруецца, але абмяжоўваецца хуткасцю перадачы дадзеных/каэфіцыентам 33.
- Для дызайну напрample, які падтрымлівае хуткасць перадачы дадзеных 24.33024 Гбіт/с, тактавая частата для frame_clk і link_clk складае 368.64 МГц.
- Для дызайну напрample, які падтрымлівае хуткасць перадачы дадзеных 32 Гбіт/с, тактавая частата для frame_clk і link_clk складае 484.848 МГц.
Генератар SYSREF
SYSREF з'яўляецца найважнейшым сігналам часу для пераўтваральнікаў даных з інтэрфейсам F-Tile JESD204C.
Генератар SYSREF у канструкцыі example выкарыстоўваецца толькі для дэманстрацыі ініцыялізацыі дуплекснай IP-лінкі JESD204C. У дадатку сістэмнага ўзроўню падкласа 204 JESD1C вы павінны згенераваць SYSREF з той жа крыніцы, што і гадзіннік прылады.
Для F-Tile JESD204C IP множнік SYSREF (SYSREF_MULP) рэгістра кіравання SYSREF вызначае перыяд SYSREF, які з'яўляецца n-цэлым лікам, кратным параметру E.
Вы павінны пераканацца, што E*SYSREF_MULP ≤16. Напрыкладample, калі E=1, дапушчальная налада для SYSREF_MULP павінна быць у межах 1–16, а калі E=3, дапушчальная налада для SYSREF_MULP павінна быць у межах 1–5.
Заўвага: Калі вы ўсталюеце SYSREF_MULP па-за дыяпазонам, генератар SYSREF выправіць параметр SYSREF_MULP=1.
Праз ExampУкладка «Дызайн» у рэдактары IP-параметраў F-Tile JESD204C Intel FPGA.
Табліца 9. Exampфайлы перыядычнага і перыядычнага лічыльніка SYSREF з прамежкамі
E | SYSREF_MULP | ПЕРЫЯД SYSREF
(E*SYSREF_MULP* 32) |
Працоўны цыкл | Апісанне |
1 | 1 | 32 | 1..31 (Праграмуемы) |
Gapped Перыядычны |
1 | 1 | 32 | 16 (Выпраўлена) |
Перыядычны |
1 | 2 | 64 | 1..63 (Праграмуемы) |
Gapped Перыядычны |
1 | 2 | 64 | 32 (Выпраўлена) |
Перыядычны |
1 | 16 | 512 | 1..511 (Праграмуемы) |
Gapped Перыядычны |
1 | 16 | 512 | 256 (Выпраўлена) |
Перыядычны |
2 | 3 | 19 | 1..191 (Праграмуемы) |
Gapped Перыядычны |
2 | 3 | 192 | 96 (Выпраўлена) |
Перыядычны |
2 | 8 | 512 | 1..511 (Праграмуемы) |
Gapped Перыядычны |
2 | 8 | 512 | 256 (Выпраўлена) |
Перыядычны |
2 | 9 (Незаконна) |
64 | 32 (Выпраўлена) |
Gapped Перыядычны |
2 | 9 (Незаконна) |
64 | 32 (Выпраўлена) |
Перыядычны |
Табліца 10. Рэгістры кіравання SYSREF
Вы можаце дынамічна пераканфігураваць рэгістры кіравання SYSREF, калі налада рэгістра адрозніваецца ад налады, якую вы ўказалі пры стварэнні дызайну exampле. Наладзьце рэгістры SYSREF, перш чым F-Tile JESD204C Intel FPGA IP выйдзе са скіду. Калі вы выбіраеце знешні генератар SYSREF праз
sysref_ctrl[7] біт рэгістра, вы можаце ігнараваць налады тыпу SYSREF, множніка, працоўнага цыклу і фазы.
Біты | Значэнне па змаўчанні | Апісанне |
sysref_ctrl[1:0] |
|
Тып SYSREF.
Значэнне па змаўчанні залежыць ад налады рэжыму SYSREF у Exampле Дызайн укладка ў рэдактары IP-параметраў F-Tile JESD204C Intel FPGA. |
sysref_ctrl[6:2] | 5'b00001 | Множнік SYSREF.
Гэта поле SYSREF_MULP прымяняецца да перыядычнага і перыядычнага тыпу SYSREF з прамежкамі. Вы павінны наладзіць значэнне множніка, каб пераканацца, што значэнне E*SYSREF_MULP знаходзіцца ў межах ад 1 да 16, перш чым IP F-Tile JESD204C выйдзе са скіду. Калі значэнне E*SYSREF_MULP выходзіць за межы гэтага дыяпазону, значэнне множніка па змаўчанні роўна 5'b00001. |
sysref_ctrl [7] |
|
SYSREF выбраць.
Значэнне па змаўчанні залежыць ад налады шляху да даных у ExampУкладка «Дызайн» у рэдактары IP-параметраў F-Tile JESD204C Intel FPGA.
|
sysref_ctrl[16:8] | 9 гадзін 0 хвілін | Працоўны цыкл SYSREF, калі тып SYSREF з'яўляецца перыядычным або перыядычным з перапынкамі.
Вы павінны наладзіць працоўны цыкл, перш чым F-Tile JESD204C IP выйдзе са скіду. Максімальнае значэнне = (E*SYSREF_MULP*32)-1 Напрыкладampль: 50% працоўнага цыклу = (E*SYSREF_MULP*32)/2 Працоўны цыкл па змаўчанні складае 50%, калі вы не наладзілі гэтае поле рэгістра або калі вы наладзілі поле рэгістра на 0 ці больш, чым максімальна дазволенае значэнне. |
sysref_ctrl [17] | 1'b0 | Ручное кіраванне, калі тып SYSREF аднаразовы.
Вам трэба напісаць 1, а потым 0, каб стварыць імпульс SYSREF у аднаразовым рэжыме. |
sysref_ctrl[31:18] | 22 гадзін 0 хвілін | Зарэзерваваны. |
Скінуць секвенсоры
Гэты дызайн эксampLe складаецца з двух секвенсараў скіду:
- Паслядоўнасць скіду 0—Апрацоўвае скід да дамена плыні TX/RX Avalon, дамена адлюстравання памяці Avalon, асноўнага PLL, TX PHY, ядра TX і генератара SYSREF.
- Паслядоўнасць скіду 1 — выконвае скід да RX PHY і RX Core.
3-правадны SPI
Гэты модуль неабавязковы для пераўтварэння інтэрфейсу SPI у 3-правадны.
Сістэма PLL
F-tile мае тры ўбудаваныя сістэмы PLL. Гэтыя сістэмныя PLL з'яўляюцца асноўнай крыніцай тактавага сігналу для жорсткага IP (MAC, PCS і FEC) і EMIB. Гэта азначае, што, калі вы выкарыстоўваеце рэжым тактавання PLL сістэмы, блокі не тактуюць тактавы сігнал PMA і не залежаць ад тактавага сігналу, які паступае з ядра FPGA. Кожная сістэма PLL генеруе толькі тактавы сігнал, звязаны з адным частотным інтэрфейсам. Напрыкладample, вам патрэбныя дзве сістэмы PLL для запуску аднаго інтэрфейсу на 1 ГГц і аднаго інтэрфейсу на 500 МГц. Выкарыстанне сістэмы PLL дазваляе вам выкарыстоўваць кожную паласу незалежна без змены гадзінніка паласы, якая ўплывае на суседнюю паласу.
Кожная сістэма PLL можа выкарыстоўваць любы з васьмі апорных гадзіннікаў FGT. Сістэмныя PLL могуць выкарыстоўваць адзін і той жа апорны такт або мець розныя апорныя такты. Кожны інтэрфейс можа выбраць, якую сістэму PLL ён выкарыстоўвае, але пасля выбару ён з'яўляецца фіксаваным і не можа быць пераканфігураваны з дапамогай дынамічнай пераканфігурацыі.
Звязаная інфармацыя
Кіраўніцтва карыстальніка F-tile Architecture і PMA і FEC Direct PHY IP
Дадатковая інфармацыя аб рэжыме тактавання сістэмы PLL у прыладах Intel Agilex F-tile.
Генератар шаблонаў і праверка
Генератар шаблонаў і праверка карысныя для стварэння даныхampлес і маніторынг у мэтах тэсціравання.
Табліца 11. Генератар шаблонаў, які падтрымліваецца
Генератар шаблонаў | Апісанне |
Генератар шаблонаў PRBS | Дызайн F-Tile JESD204C exampГенератар шаблонаў le PRBS падтрымлівае наступныя ступені паліномаў:
|
Ramp генератар шаблонаў | рamp значэнне ўзоры павялічваецца на 1 для кожнай наступнай секундыample з шырынёй генератара N і пераходзіць да 0, калі ўсе біты ў sample роўна 1.
Уключыце ramp генератар шаблонаў шляхам запісу 1 у біт 2 рэгістра tst_ctl блока кіравання ED. |
Камандны канал ramp генератар шаблонаў | Дызайн F-Tile JESD204C example падтрымлівае камандны канал ramp генератар шаблонаў на паласу. рamp значэнне шаблону павялічваецца на 1 на кожныя 6 біт камандных слоў.
Пачатковае пачатковае зерне - гэта схема прырашчэння па ўсіх палосах. |
Табліца 12. Праверка шаблонаў, якая падтрымліваецца
Праграма праверкі шаблонаў | Апісанне |
Праграма праверкі шаблонаў PRBS | Скрэмблінг-пачатковы момант у праверцы шаблонаў самасінхранізуецца, калі F-Tile JESD204C IP дасягае выраўноўвання перакосу. Сродку праверкі шаблонаў патрабуецца 8 актэтаў для самасінхранізацыі пачатковага кода. |
Ramp шаблон праверкі | Першыя сапраўдныя звесткі сample для кожнага пераўтваральніка (M) загружаецца як пачатковае значэнне ramp ўзор. Наступныя дадзеныя сampЗначэнні les павінны павялічвацца на 1 у кожным такце да максімуму, а потым пераходзіць да 0. |
Праграма праверкі шаблонаў | Апісанне |
Напрыкладample, калі S=1, N=16 і WIDTH_MULP = 2, шырыня даных на пераўтваральнік складае S * WIDTH_MULP * N = 32. Максімальныя даныя sampзначэнне le 0xFFFF. рamp Праверка шаблонаў правярае, што ідэнтычныя шаблоны атрыманы ва ўсіх канвертарах. | |
Камандны канал ramp шаблон праверкі | Дызайн F-Tile JESD204C example падтрымлівае камандны канал ramp шаблон праверкі. Першае атрыманае слова каманды (6 біт) загружаецца ў якасці пачатковага значэння. Наступныя камандныя словы на той жа паласе павінны павялічвацца да 0x3F і пераходзіць да 0x00.
Камандны канал ramp шаблон праверкі правярае для ramp ўзоры па ўсіх палосах. |
F-Tile JESD204C TX і RX IP
Гэты дызайн эксample дазваляе канфігураваць кожны TX/RX у сімплексным або дуплексным рэжыме.
Дуплексныя канфігурацыі дазваляюць дэманстраваць функцыянальнасць IP з выкарыстаннем унутранай або знешняй паслядоўнай шлейфавай сувязі. CSR унутры IP не аптымізаваны для кантролю IP і назірання за станам.
F-Tile JESD204C Design Example Гадзіннік і скід
Дызайн F-Tile JESD204C example мае набор сігналаў гадзінніка і скіду.
Табліца 13.Дызайн Example Гадзіннікі
Сігнал гадзінніка | Напрамак | Апісанне |
mgmt_clk | Увод | Дыферэнцыяльны такт LVDS з частатой 100 МГц. |
refclk_xcvr | Увод | Апорны тактавы сігнал трансівера з частатой хуткасці перадачы дадзеных/каэфіцыентам 33. |
refclk_core | Увод | Апорны такт ядра з той жа частатой, што і
refclk_xcvr. |
in_sysref | Увод | Сігнал SYSREF.
Максімальная частата SYSREF - гэта хуткасць перадачы дадзеных/(66x32xE). |
sysref_out | Выхад | |
txlink_clk rxlink_clk | Унутраны | Тактавы сігнал TX і RX з частатой перадачы дадзеных/66. |
txframe_clk rxframe_clk | Унутраны |
|
tx_fclk rx_fclk | Унутраны |
|
spi_SCLK | Выхад | Тактавая хуткасць SPI з частатой 20 МГц. |
Калі вы загружаеце дызайн exampу прыладу FPGA, унутраная падзея ninit_done гарантуе, што JTAG да моста Avalon Master скінуты, як і ўсе астатнія блокі.
Генератар SYSREF мае незалежны скід для ўвядзення наўмысных асінхронных адносін для гадзіннікаў txlink_clk і rxlink_clk. Гэты метад з'яўляецца больш поўным для эмуляцыі сігналу SYSREF ад вонкавага чыпа гадзінніка.
Табліца 14. Дызайн Example Скідае
Скінуць сігнал | Напрамак | Апісанне |
глабальны_першы_н | Увод | Кнопка глабальнага скіду для ўсіх блокаў, акрамя JTAG да моста Avalon Master. |
ninit_зроблена | Унутраны | Выхад з IP Reset Release для JTAG да моста Avalon Master. |
edctl_rst_n | Унутраны | Блок кіравання ED скідаецца ДжTAG да моста Avalon Master. Парты hw_rst і global_rst_n не скідваюць блок кіравання ED. |
hw_першы | Унутраны | Сцвярджайце і здымайце hw_rst, запісваючы ў рэгістр rst_ctl блока ED Control. mgmt_rst_in_n сцвярджае, калі сцвярджаецца hw_rst. |
mgmt_rst_in_n | Унутраны | Скід для адлюстраваных у памяці інтэрфейсаў Avalon розных IP-адрасоў і ўваходаў секвенсараў скіду:
|
sysref_rst_n | Унутраны | Скід для блока генератара SYSREF у блоку кіравання ED з дапамогай порта reset_out0 секвенсора скіду 2. Порт reset_out0 секвенсора скіду адмяняе скід, калі асноўная сістэма PLL заблакіравана. |
core_pll_rst | Унутраны | Скідвае асноўны PLL праз порт reset_out0 секвенсора скіду 0. Асноўная сістэма PLL скідаецца, калі сцвярджаецца скід mgmt_rst_in_n. |
j204c_tx_avs_rst_n | Унутраны | Скідвае інтэрфейс адлюстравання памяці F-Tile JESD204C TX Avalon праз секвенсор скіду 0. Інтэрфейс адлюстравання памяці TX Avalon сцвярджае, калі сцвярджаецца mgmt_rst_in_n. |
j204c_rx_avs_rst_n | Унутраны | Скідвае інтэрфейс адлюстравання памяці F-Tile JESD204C TX Avalon праз секвенсор скіду 1. Інтэрфейс адлюстравання памяці RX Avalon сцвярджае, калі сцвярджаецца mgmt_rst_in_n. |
j204c_tx_rst_n | Унутраны | Скідвае канальныя і транспартныя ўзроўні F-Tile JESD204C TX у даменах txlink_clk і txframe_clk.
Порт reset_out0 секвенсора скіду скідае j5c_tx_rst_n. Гэты скід скасуе, калі асноўная сістэма ФАПЧ заблакіравана, і сігналы tx_pma_ready і tx_ready сцвярджаюцца. |
j204c_rx_rst_n | Унутраны | Скідвае канальныя і транспартныя ўзроўні F-Tile JESD204C RX у даменах rxlink_clk і rxframe_clk. |
Скінуць сігнал | Напрамак | Апісанне |
Порт reset_out1 секвенсора скіду скідае j4c_rx_rst_n. Гэты скід скасуе, калі асноўная сістэма ФАПЧ заблакіравана, і сігналы rx_pma_ready і rx_ready сцвярджаюцца. | ||
j204c_tx_rst_ack_n | Унутраны | Скінуць сігнал рукапаціскання з дапамогай j204c_tx_rst_n. |
j204c_rx_rst_ack_n | Унутраны | Скінуць сігнал рукапаціскання з дапамогай j204c_rx_rst_n. |
Малюнак 8. Дыяграма часу для Design Example Скідае
F-Tile JESD204C Design Exampле сігналы
Табліца 15. Сігналы сістэмнага інтэрфейсу
Сігнал | Напрамак | Апісанне |
Гадзіннік і скід | ||
mgmt_clk | Увод | Тактавая частата 100 МГц для кіравання сістэмай. |
refclk_xcvr | Увод | Эталонны такт для F-tile UX QUAD і System PLL. Эквівалентна хуткасці перадачы дадзеных/каэфіцыенту 33. |
refclk_core | Увод | Асноўны такт PLL. Прымяняе тую ж тактавую частату, што і refclk_xcvr. |
in_sysref | Увод | Сігнал SYSREF ад вонкавага генератара SYSREF для рэалізацыі падкласа 204 JESD1C. |
sysref_out | Выхад | Сігнал SYSREF для рэалізацыі падкласа 204 JESD1C, згенераваны прыладай FPGA для распрацоўкі напр.ampтолькі для ініцыялізацыі спасылак. |
Сігнал | Напрамак | Апісанне |
SPI | ||
spi_SS_n[2:0] | Выхад | Актыўны нізкі, сігнал выбару падпарадкаванага SPI. |
spi_SCLK | Выхад | Паслядоўныя гадзіны SPI. |
spi_sdio | Увод/Вывад | Вывад даных ад галоўнага да вонкавага падпарадкаванага. Уваход даных ад вонкавага падпарадкаванага да галоўнага. |
Сігнал | Напрамак | Апісанне |
Заўвага:Калі опцыя Generate 3-Wire SPI Module уключана. | ||
spi_MISO
Заўвага: Калі параметр Generate 3-Wire SPI Module не ўключаны. |
Увод | Уваход даных ад вонкавага падпарадкаванага да галоўнага SPI. |
spi_MOSI
Заўвага: Калі параметр Generate 3-Wire SPI Module не ўключаны. |
Выхад | Вывад даных з галоўнага SPI на знешні падпарадкаваны. |
Сігнал | Напрамак | Апісанне |
АЦП / ЦАП | ||
tx_serial_data[СПАСЫЛКА*L-1:0] |
Выхад |
Дыферэнцыяльны высакахуткасны паслядоўны выхад даных у ЦАП. Гадзіннік убудаваны ў паслядоўны паток даных. |
tx_serial_data_n[СПАСЫЛКА*L-1:0] | ||
rx_serial_data[СПАСЫЛКА*L-1:0] |
Увод |
Дыферэнцыяльны высакахуткасны паслядоўны ўвод дадзеных ад АЦП. Гадзіннік аднаўляецца з паслядоўнага патоку даных. |
rx_serial_data_n[СПАСЫЛКА*L-1:0] |
Сігнал | Напрамак | Апісанне |
Увод-вывад агульнага прызначэння | ||
пад кіраўніцтвам карыстальніка [3:0] |
Выхад |
Паказвае статус для наступных умоў:
|
апусканне карыстальніка [3:0] | Увод | Уваход DIP-пераключальніка карыстальніцкага рэжыму:
|
Сігнал | Напрамак | Апісанне |
Па-за дыяпазонам (OOB) і статус | ||
rx_patchk_data_error[LINK-1:0] | Выхад | Калі гэты сігнал сцвярджаецца, гэта азначае, што праграма праверкі шаблонаў выявіла памылку. |
rx_link_error[LINK-1:0] | Выхад | Калі гэты сігнал заяўлены, гэта азначае, што JESD204C RX IP зацвердзіў перапыненне. |
tx_link_error[LINK-1:0] | Выхад | Калі гэты сігнал заяўлены, гэта азначае, што JESD204C TX IP заяўляў перапыненне. |
emb_lock_out | Выхад | Калі падаецца гэты сігнал, гэта азначае, што JESD204C RX IP дасягнуў блакіроўкі EMB. |
sh_lock_out | Выхад | Калі падаецца гэты сігнал, гэта азначае, што JESD204C RX IP-загаловак сінхранізацыі заблакаваны. |
Сігнал | Напрамак | Апісанне |
Avalon Streaming | ||
rx_avst_valid[LINK-1:0] | Увод | Паказвае, ці пераўтваральнік sampданыя на прыкладным узроўні сапраўдныя або несапраўдныя.
|
rx_avst_data[(TOTAL_SAMPЛЕ*Н)-1:0
] |
Увод | Канвэртар сampперадачы дадзеных на прыкладны ўзровень. |
F-Tile JESD204C Design ExampРэгістры кіравання
Дызайн F-Tile JESD204C exampрэгістры ў блоку кіравання ED выкарыстоўваюць байтавую адрасацыю (32 біта).
Табліца 16. Дызайн ExampКарта адрасоў
Гэтыя 32-разрадныя рэгістры блокаў кіравання ED знаходзяцца ў дамене mgmt_clk.
Кампанент | Адрас |
F-Tile JESD204C TX IP | 0x000C_0000 – 0x000C_03FF |
F-Tile JESD204C RX IP | 0x000D_0000 – 0x000D_03FF |
Кантроль SPI | 0x0102_0000 – 0x0102_001F |
Кантроль PIO | 0x0102_0020 – 0x0102_002F |
Статус PIO | 0x0102_0040 – 0x0102_004F |
Скінуць секвенсор 0 | 0x0102_0100 – 0x0102_01FF |
Скінуць секвенсор 1 | 0x0102_0200 – 0x0102_02FF |
Кантроль ЭД | 0x0102_0400 – 0x0102_04FF |
F-Tile JESD204C IP-трансівер PHY Reconfig | 0x0200_0000 – 0x023F_FFFF |
Табліца 17. Тып і вызначэнне доступу да рэгістра
У гэтай табліцы апісваецца тып доступу да рэгістра для IP-адрасоў Intel FPGA.
Тып доступу | Азначэнне |
RO/V | Праграмнае забеспячэнне толькі для чытання (не ўплывае на запіс). Значэнне можа адрознівацца. |
RW |
|
RW1C |
|
Табліца 18. Карта адрасоў кіравання ED
Зрушэнне | Імя рэгістрацыі |
0x00 | першы_ктл |
0x04 | rst_sts0 |
працяг... |
Зрушэнне | Імя рэгістрацыі |
0x10 | rst_sts_detected0 |
0x40 | sysref_ctl |
0x44 | сістэмныя спасылкі |
0x80 | tst_ctl |
0x8c | tst_err0 |
Табліца 19. Рэгістры кіравання і стану блока кіравання ED
Байт Зрушэнне | Зарэгіструйцеся | Імя | Доступ | Скінуць | Апісанне |
0x00 | першы_ктл | першая_сцвярджаць | RW | 0x0 | Скінуць кантроль. [0]: напішыце 1, каб пацвердзіць скід. (hw_rst) Напішыце 0 зноў, каб скасаваць скід. [31:1]: Зарэзервавана. |
0x04 | rst_sts0 | першы_статус | RO/V | 0x0 | Скінуць статус. [0]: стан ядра PLL заблакаваны. [31:1]: Зарэзервавана. |
0x10 | rst_sts_dete cted0 | першы_ст_набор | RW1C | 0x0 | Стан выяўлення краю SYSREF для ўнутранага або знешняга генератара SYSREF. [0]: значэнне 1 паказвае, што нарастаючы фронт SYSREF выяўлены для аперацыі падкласа 1. Праграмнае забеспячэнне можа запісаць 1, каб ачысціць гэты біт, каб уключыць новае выяўленне краю SYSREF. [31:1]: Зарэзервавана. |
0x40 | sysref_ctl | sysref_contr ol | RW | Дуплексны шлях даных
|
Кіраванне SYSREF.
Спасылацца на Табліца 10 на старонцы 17 для атрымання дадатковай інфармацыі аб выкарыстанні гэтага рэестра. |
Перыядычны: | Заўвага: Значэнне скіду залежыць ад | ||||
0x00081 | тыпу SYSREF і F-Tile | ||||
Gapped- перыядычны: | JESD204C Налады параметраў шляху даных IP. | ||||
0x00082 | |||||
Дадзеныя TX або RX | |||||
шлях | |||||
Аднаразовы: | |||||
0x00000 | |||||
Перыядычны: | |||||
0x00001 | |||||
Gapped- | |||||
перыядычны: | |||||
0x00002 | |||||
0x44 | сістэмныя спасылкі | sysref_statu s | RO/V | 0x0 | Статус SYSREF. Гэты рэестр змяшчае апошні перыяд SYSREF і параметры працоўнага цыклу ўнутранага генератара SYSREF.
Спасылацца на Табліца 9 на старонцы 16 для юрыдычнага значэння перыяду SYSREF і працоўнага цыклу. |
працяг... |
Байт Зрушэнне | Зарэгіструйцеся | Імя | Доступ | Скінуць | Апісанне |
[8:0]: перыяд SYSREF.
|
|||||
0x80 | tst_ctl | tst_кантроль | RW | 0x0 | Тэставы кантроль. Выкарыстоўвайце гэты рэестр, каб уключыць розныя тэставыя шаблоны для генератара шаблонаў і праверкі. [1:0] = Зарэзерваванае поле [2] = ramp_test_ctl
|
0x8c | tst_err0 | памылка_tst | RW1C | 0x0 | Сцяжок памылкі для спасылкі 0. Калі біт роўны 1'b1, гэта азначае, што адбылася памылка. Вам варта выправіць памылку перад запісам 1'b1 у адпаведны біт, каб ачысціць сцяжок памылкі. [0] = Памылка праверкі шаблону [1] = tx_link_error [2] = rx_link_error [3] = Памылка праверкі шаблону каманды [31:4]: Зарэзервавана. |
Гісторыя версій дакумента для F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example Кіраўніцтва карыстальніка
Версія дакумента | Версія Intel Quartus Prime | IP версія | Змены |
2021.10.11 | 21.3 | 1.0.0 | Першапачатковы выпуск. |
Дакументы / Рэсурсы
![]() |
intel F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example [pdfКіраўніцтва карыстальніка F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example, F-Tile JESD204C, Intel FPGA IP Design Example, IP Design Example, Design Example |