F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example
درباره F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP Design Exampراهنمای کاربر
این راهنمای کاربر ویژگیها، دستورالعملهای استفاده و توضیحات مفصل در مورد طراحی قبلی را ارائه میدهدampبرای F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP با استفاده از دستگاه های Intel Agilex™.
مخاطب مورد نظر
این سند برای:
- معمار طراحی برای انتخاب IP در مرحله برنامه ریزی طراحی سطح سیستم
- طراحان سخت افزار هنگام ادغام IP در طراحی سطح سیستم خود
- مهندسین اعتبارسنجی در طول شبیه سازی سطح سیستم و مرحله اعتبار سنجی سخت افزار
اسناد مرتبط
جدول زیر سایر اسناد مرجع مربوط به IP F-Tile JESD204C Intel FPGA را فهرست می کند.
جدول 1. اسناد مرتبط
مرجع | توضیحات |
راهنمای کاربر F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | اطلاعاتی در مورد F-Tile JESD204C Intel FPGA IP ارائه می دهد. |
یادداشت های انتشار F-Tile JESD204C اینتل FPGA IP | تغییرات ایجاد شده برای F-Tile JESD204C F-Tile JESD204C را در یک نسخه خاص فهرست می کند. |
برگه اطلاعات دستگاه Intel Agilex | این سند ویژگی های الکتریکی، ویژگی های سوئیچینگ، مشخصات پیکربندی و زمان بندی دستگاه های Intel Agilex را شرح می دهد. |
کلمات اختصاری و واژه نامه
جدول 2. فهرست مخفف
مخفف | گسترش |
LEMC | ساعت چند بلوکی توسعه یافته محلی |
FC | نرخ ساعت فریم |
ADC | مبدل آنالوگ به دیجیتال |
DAC | مبدل دیجیتال به آنالوگ |
DSP | پردازنده سیگنال دیجیتال |
TX | فرستنده |
RX | گیرنده |
مخفف | گسترش |
DLL | لایه پیوند داده |
CSR | کنترل و ثبت وضعیت |
CRU | ساعت و تنظیم مجدد واحد |
ISR | روال سرویس را قطع کنید |
FIFO | اول در اول بیرون |
SERDES | سریالایزر Deserializer |
ECC | کد تصحیح خطا |
FEC | اصلاح خطای جلو |
SERR | تشخیص تک خطا (در ECC، قابل اصلاح) |
DERR | تشخیص خطای دوگانه (در ECC، کشنده) |
PRBS | توالی باینری شبه تصادفی |
MAC | کنترل کننده دسترسی رسانه ها MAC شامل زیرلایه پروتکل، لایه انتقال و لایه پیوند داده است. |
PHY | لایه فیزیکی. PHY معمولاً شامل لایه فیزیکی، SERDES، درایورها، گیرنده ها و CDR می شود. |
PCS | زیر لایه کدگذاری فیزیکی |
PMA | پیوست فیزیکی متوسط |
RBD | تاخیر بافر RX |
UI | فاصله واحد = مدت بیت سریال |
تعداد RBD | RX Buffer Delay آخرین ورود به خط |
افست RBD | فرصت انتشار RX Buffer Delay |
SH | همگام سازی هدر |
TL | لایه حمل و نقل |
EMIB | پل اینترکانکت چند قالبی تعبیه شده |
جدول 3. فهرست واژه نامه
مدت | توضیحات |
دستگاه مبدل | مبدل ADC یا DAC |
دستگاه منطقی | FPGA یا ASIC |
اکتت | یک گروه 8 بیتی که به عنوان ورودی به رمزگذار 64/66 و خروجی از رمزگشا خدمت می کند. |
نیبل | مجموعه ای از 4 بیت که واحد کار پایه مشخصات JESD204C است |
مسدود کردن | یک نماد 66 بیتی تولید شده توسط طرح رمزگذاری 64/66 |
نرخ خط | نرخ داده موثر پیوند سریال
نرخ خط خط = (Mx Sx N'x 66/64 x FC) / L |
لینک ساعت | ساعت لینک = نرخ خط خط / 66. |
قاب | مجموعه ای از اکتت های متوالی که در آن موقعیت هر اکتت را می توان با ارجاع به سیگنال تراز قاب شناسایی کرد. |
قاب قاب | یک ساعت سیستمی که با نرخ فریم کار می کند، باید ساعت پیوند 1x و 2x باشد. |
مدت | توضیحات |
Sampلس در هر فریم ساعت | Sampلس در هر ساعت، کل sampساعت قاب برای دستگاه مبدل. |
LEMC | ساعت داخلی برای تراز کردن مرزهای چند بلوک گسترده بین خطوط و به مراجع خارجی (SYSREF یا زیر کلاس 1) استفاده می شود. |
زیر کلاس 0 | پشتیبانی از تأخیر قطعی وجود ندارد. دادهها باید فوراً از خط به خط روی گیرنده منتشر شوند. |
زیر کلاس 1 | تأخیر قطعی با استفاده از SYSREF. |
پیوند چند نقطه ای | پیوندهای بین دستگاهی با 2 یا چند دستگاه مبدل. |
رمزگذاری 64B / 66B | کد خطی که داده های 64 بیتی را به 66 بیت نگاشت می کند تا یک بلوک تشکیل دهد. ساختار داده سطح پایه بلوکی است که با هدر همگام سازی 2 بیتی شروع می شود. |
جدول 4. نمادها
مدت | توضیحات |
L | تعداد خطوط در هر دستگاه مبدل |
M | تعداد مبدل در هر دستگاه |
F | تعداد اکتت در هر فریم در یک خط |
S | تعداد sampمقدارهای ارسالی به ازای هر مبدل تکی در هر چرخه فریم |
N | وضوح مبدل |
N' | تعداد کل بیت ها در هر ثانیهampدر قالب داده های کاربر |
CS | تعداد بیت های کنترل در هر تبدیل sample |
CF | تعداد کلمات کنترلی در هر دوره ساعت فریم در هر پیوند |
HD | فرمت داده های کاربر با چگالی بالا |
E | تعداد چند بلوک در چند بلوک توسعه یافته |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Exampراهنمای شروع سریع
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP طراحی قبلیamples برای دستگاه های Intel Agilex دارای یک تست شبیه سازی و یک طراحی سخت افزاری است که از کامپایل و تست سخت افزار پشتیبانی می کند.
شما می توانید F-Tile JESD204C طراحی سابق را تولید کنیدampاز طریق کاتالوگ IP در نرم افزار Intel Quartus® Prime Pro Edition.
شکل 1. توسعه Stages برای طراحی قبلیample
طراحی پیشینampلو بلوک دیاگرام
شکل 2. F-Tile JESD204C Design Exampدیاگرام بلوکی سطح بالا
طرح سابقample از ماژول های زیر تشکیل شده است:
- سیستم طراح پلتفرم
- F-Tile JESD204C Intel FPGA IP
- JTAG به پل استاد آوالون
- کنترل کننده ورودی/خروجی موازی (PIO).
- رابط پورت سریال (SPI) - ماژول اصلی - IOPLL
- ژنراتور SYSREF
- Exampطراحی (ED) کنترل CSR
- ترتیب دهنده ها را بازنشانی کنید
- سیستم PLL
- مولد الگو
- بررسی کننده الگو
جدول 5. طراحی مثالampماژول ها
اجزاء | توضیحات |
سیستم طراح پلتفرم | سیستم Platform Designer مسیر داده IP F-Tile JESD204C و تجهیزات جانبی پشتیبانی می کند. |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | این زیرسیستم طراح پلتفرم شامل IP های TX و RX F-Tile JESD204C است که همراه با PHY دوبلکس نمونه سازی شده اند. |
JTAG به پل استاد آوالون | این پل دسترسی میزبان کنسول سیستم را به IP نقشه برداری حافظه در طراحی از طریق J فراهم می کندTAG رابط کاربری |
کنترل کننده ورودی/خروجی موازی (PIO). | این کنترلر یک رابط نقشه برداری حافظه برای s فراهم می کندampپورت های ورودی/خروجی با هدف عمومی ling و drive. |
استاد SPI | این ماژول انتقال سریال داده های پیکربندی را به رابط SPI در انتهای مبدل انجام می دهد. |
ژنراتور SYSREF | ژنراتور SYSREF از ساعت پیوند به عنوان ساعت مرجع استفاده می کند و پالس های SYSREF را برای IP F-Tile JESD204C تولید می کند.
توجه: این طرح سابقample از ژنراتور SYSREF برای نشان دادن مقداردهی اولیه پیوند IP دوبلکس F-Tile JESD204C استفاده می کند. در برنامه سطح سیستم F-Tile JESD204C زیر کلاس 1، باید SYSREF را از همان منبع ساعت دستگاه تولید کنید. |
IOPLL | این طرح سابقample از یک IOPLL برای تولید یک ساعت کاربر برای انتقال داده ها به IP F-Tile JESD204C استفاده می کند. |
ED Control CSR | این ماژول کنترل و وضعیت تشخیص SYSREF و کنترل و وضعیت الگوی تست را فراهم می کند. |
ترتیب دهنده ها را بازنشانی کنید | این طرح سابقample از 2 ترتیبدهنده تنظیم مجدد تشکیل شده است:
|
سیستم PLL | منبع ساعت اولیه برای اتصال IP سخت و EMIB کاشی F. |
مولد الگو | مولد الگو یک PRBS یا r را تولید می کندamp الگو |
بررسی کننده الگو | بررسی کننده الگو PRBS یا r را تأیید می کندamp الگوی دریافت شده است، و هنگامی که عدم تطابق دادهها را پیدا میکند، خطا را علامتگذاری میکندampله |
نرم افزار مورد نیاز
اینتل از نرم افزار زیر برای تست طراحی قبلی استفاده می کندamples در یک سیستم لینوکس:
- نرم افزار Intel Quartus Prime Pro Edition
- شبیه ساز Questa*/ModelSim* یا VCS*/VCS MX
تولید طرح
برای تولید طرح قبلیample از ویرایشگر پارامتر IP:
- یک پروژه با هدف خانواده دستگاه های Intel Agilex F-tile ایجاد کنید و دستگاه مورد نظر را انتخاب کنید.
- در کاتالوگ IP، ابزارها ➤ کاتالوگ IP، F-Tile JESD204C Intel FPGA IP را انتخاب کنید.
- یک نام سطح بالا و پوشه برای تنوع IP سفارشی خود را مشخص کنید. روی OK کلیک کنید. ویرایشگر پارامتر ip. سطح بالا را اضافه می کند file به پروژه فعلی به طور خودکار. اگر از شما خواسته شد که ip. را به صورت دستی اضافه کنید file برای پروژه، روی Project ➤ Add/Remove کلیک کنید Files در پروژه برای اضافه کردن file.
- تحت عنوان سابقampبرگه Design، طرح سابق را مشخص کنیدampپارامترهای le همانطور که در Design Ex شرح داده شده استampپارامترهای le
- روی Generate Ex کلیک کنیدampطراحی.
نرم افزار تمام طراحی را تولید می کند files در زیر دایرکتوری ها. اینها files برای اجرای شبیه سازی و کامپایل مورد نیاز است.
طراحی پیشینampپارامترهای le
ویرایشگر پارامتر F-Tile JESD204C Intel FPGA IP شامل Exampبرگه Design را برای شما تعیین می کند تا قبل از ایجاد طرح سابق، پارامترهای خاصی را مشخص کنیدampله
جدول 6. پارامترها در Exampبرگه طراحی
پارامتر | گزینه ها | توضیحات |
Design را انتخاب کنید |
|
برای دسترسی به طرح قبلی، کنترل کنسول سیستم را انتخاب کنیدampمسیر داده از طریق کنسول سیستم. |
شبیه سازی | روشن، خاموش | برای تولید IP لازم را روشن کنید files برای شبیه سازی طرح سابقampله |
سنتز | روشن، خاموش | برای تولید IP لازم را روشن کنید files برای کامپایل Intel Quartus Prime و نمایش سخت افزار. |
فرمت HDL (برای شبیه سازی) |
|
فرمت HDL RTL را انتخاب کنید files برای شبیه سازی |
فرمت HDL (برای سنتز) | فقط Verilog | فرمت HDL RTL را انتخاب کنید files برای سنتز |
پارامتر | گزینه ها | توضیحات |
ماژول SPI 3 سیمی را تولید کنید | روشن، خاموش | برای فعال کردن رابط 3 سیم SPI به جای 4 سیم، روشن کنید. |
حالت Sysref |
|
بر اساس الزامات طراحی و انعطافپذیری زمانبندی، انتخاب کنید که آیا میخواهید همترازی SYSREF یک حالت پالس یکشات، دورهای یا دورهای شکاف باشد.
|
تابلو را انتخاب کنید | هیچ کدام | تخته را برای طرح قبلی انتخاب کنیدampله
|
الگوی تست |
|
مولد الگو و الگوی تست جستجوگر را انتخاب کنید.
|
حلقه بک سریال داخلی را فعال کنید | روشن، خاموش | حلقه بک سریال داخلی را انتخاب کنید. |
Command Channel را فعال کنید | روشن، خاموش | الگوی کانال فرمان را انتخاب کنید. |
ساختار دایرکتوری
F-Tile JESD204C طراحی سابقampدایرکتوری ها حاوی تولید شده است files برای طراحی سابقamples
شکل 3. ساختار دایرکتوری برای F-Tile JESD204C Intel Agilex Design Example
جدول 7. دایرکتوری Files
پوشه ها | Files |
ed/rtl |
|
شبیه سازی / مربی |
|
شبیه سازی/سینوپسی |
|
شبیه سازی طراحی قبلیampمیز تست
طرح سابقample testbench طراحی ایجاد شده شما را شبیه سازی می کند.
شکل 4. رویه
برای شبیه سازی طراحی مراحل زیر را انجام دهید:
- دایرکتوری کاری را به تغییر دهیدample_design_directory>/simulation/ .
- در خط فرمان، اسکریپت شبیه سازی را اجرا کنید. جدول زیر دستورات اجرای شبیه سازهای پشتیبانی شده را نشان می دهد.
شبیه ساز | فرمان |
Questa/ModelSim | vsim -do modelsim_sim.tcl |
vsim -c -do modelsim_sim.tcl (بدون Questa/ModelSim GUI) | |
VCS | sh vcs_sim.sh |
VCS MX | sh vcsmx_sim.sh |
شبیه سازی با پیام هایی به پایان می رسد که نشان می دهد اجرای موفق بوده است یا خیر.
شکل 5. شبیه سازی موفق
این شکل پیام شبیه سازی موفق برای شبیه ساز VCS را نشان می دهد.
تدوین طرح پیشینample
برای کامپایل نسخه قبلی فقط کامپایلampپروژه، مراحل زیر را دنبال کنید:
- از طراحی تلفیقی قبلی اطمینان حاصل کنیدampنسل جدید کامل شد
- در نرم افزار Intel Quartus Prime Pro Edition، پروژه Intel Quartus Prime Pro Edition را باز کنیدample_ design_ directory>/ed/quartus.
- در منوی Processing، روی Start Compilation کلیک کنید.
توضیحات مفصل برای F-Tile JESD204C Design Example
F-Tile JESD204C طراحی سابقample عملکرد جریان داده را با استفاده از حالت Loopback نشان می دهد.
شما می توانید تنظیمات پارامترهای انتخابی خود را مشخص کرده و طرح سابق را ایجاد کنیدampله
طرح سابقample فقط در حالت دورو برای هر دو نوع Base و PHY موجود است. شما می توانید نوع Base only یا PHY only را انتخاب کنید، اما IP طرح قبلی را ایجاد می کندample برای پایه و PHY.
توجه: برخی از پیکربندیهای سرعت داده بالا ممکن است زمانبندی ناموفق باشد. برای جلوگیری از شکست زمانبندی، مقدار ضریب فرکانس ساعت فریم پایینتر (FCLK_MULP) را در تب تنظیمات ویرایشگر پارامتر IP F-Tile JESD204C Intel FPGA در نظر بگیرید.
اجزای سیستم
F-Tile JESD204C طراحی سابقample یک جریان کنترل مبتنی بر نرم افزار را ارائه می دهد که از واحد کنترل سخت با یا بدون پشتیبانی کنسول سیستم استفاده می کند.
طرح سابقample یک پیوند خودکار را در حالت های داخلی و خارجی فعال می کند.
JTAG به پل استاد آوالون
جیTAG به Avalon Master Bridge یک اتصال بین سیستم میزبان برای دسترسی به IP F-Tile JESD204C با حافظه و کنترل IP محیطی و ثبت وضعیت از طریق J فراهم می کند.TAG رابط کاربری
شکل 6. سیستم با JTAG به Avalon Master Bridge Core
توجه: ساعت سیستم باید حداقل 2 برابر سریعتر از J باشدTAG ساعت. ساعت سیستم در این طراحی مانند mgmt_clk (100MHz) استampله
هسته ورودی/خروجی موازی (PIO).
هسته ورودی/خروجی موازی (PIO) با رابط آوالون، یک رابط نقشهبرداری شده با حافظه بین یک پورت برده نقشهبرداری شده با حافظه آوالون و درگاههای ورودی/خروجی عمومی فراهم میکند. پورت های I/O یا به منطق کاربر روی تراشه یا به پین های I/O که به دستگاه های خارج از FPGA متصل می شوند، متصل می شوند.
شکل 7. PIO Core با پورت های ورودی، پورت های خروجی و پشتیبانی IRQ
به طور پیش فرض، مؤلفه Platform Designer خط سرویس وقفه (IRQ) را غیرفعال می کند.
پورت های ورودی/خروجی PIO در سطح بالای HDL اختصاص داده شده اند file (وضعیت io_ برای درگاه های ورودی، کنترل io_ برای پورت های خروجی).
جدول زیر اتصال سیگنال وضعیت و پورت های ورودی/خروجی را به سوئیچ DIP و LED روی کیت توسعه توضیح می دهد.
جدول 8. پورت های ورودی/خروجی هسته PIO
بندر | بیت | سیگنال |
خروجی_پورت | 0 | برنامه نویسی USER_LED SPI انجام شد |
31:1 | رزرو شده است | |
در_پورت | 0 | USER_DIP حلقه بک سریال داخلی فعال کردن خاموش = 1 روشن = 0 |
1 | USER_DIP FPGA تولید SYSREF فعال کردن خاموش = 1 روشن = 0 |
|
31:2 | رزرو شده است. |
استاد SPI
ماژول اصلی SPI یک جزء استاندارد پلتفرم طراح در کتابخانه استاندارد IP Catalog است. این ماژول از پروتکل SPI برای تسهیل پیکربندی مبدل های خارجی (به عنوان مثالample، ADC، DAC و مولدهای ساعت خارجی) از طریق یک فضای ثبت ساختار یافته در داخل این دستگاه ها.
SPI master دارای یک رابط نقشه برداری با حافظه Avalon است که به Master Avalon متصل می شود (JTAG به پل اصلی آوالون) از طریق اتصال نگاشت حافظه آوالون. SPI master دستورالعمل های پیکربندی را از Master Avalon دریافت می کند.
ماژول اصلی SPI حداکثر 32 برد SPI مستقل را کنترل می کند. نرخ باود SCLK روی 20 مگاهرتز (قابل تقسیم بر 5) پیکربندی شده است.
این ماژول به یک رابط 4 سیمی با عرض 24 بیت پیکربندی شده است. اگر گزینه Generate 3-Wire SPI Module انتخاب شده باشد، یک ماژول اضافی برای تبدیل خروجی 4 سیم SPI master به 3-wire نمونه سازی می شود.
IOPLL
IOPLL ساعت مورد نیاز برای تولید frame_clk و link_clk را تولید می کند. ساعت مرجع به PLL قابل تنظیم است اما محدود به نرخ/ضریب داده 33 است.
- برای طراحی سابقampل که از سرعت داده 24.33024 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند، نرخ کلاک برای frame_clk و link_clk 368.64 مگاهرتز است.
- برای طراحی سابقampل که از سرعت داده 32 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند، نرخ کلاک برای frame_clk و link_clk 484.848 مگاهرتز است.
ژنراتور SYSREF
SYSREF یک سیگنال زمانبندی حیاتی برای مبدلهای داده با رابط F-Tile JESD204C است.
ژنراتور SYSREF در طراحی سابقample فقط برای هدف نمایش اولیه پیوند IP دوبلکس JESD204C استفاده می شود. در برنامه سطح سیستم زیر کلاس 204 JESD1C، باید SYSREF را از همان منبع ساعت دستگاه تولید کنید.
برای IP F-Tile JESD204C، ضریب SYSREF (SYSREF_MULP) رجیستر کنترل SYSREF دوره SYSREF را تعریف می کند که مضرب n عدد صحیح پارامتر E است.
باید مطمئن شوید E*SYSREF_MULP ≤16. برای مثالample، اگر E=1، تنظیم قانونی برای SYSREF_MULP باید بین 1-16 باشد، و اگر E=3، تنظیم قانونی برای SYSREF_MULP باید بین 1-5 باشد.
توجه: اگر یک SYSREF_MULP خارج از محدوده تنظیم کنید، مولد SYSREF تنظیمات را روی SYSREF_MULP=1 ثابت می کند.
میتوانید انتخاب کنید که نوع SYSREF یک پالس یکشات، دورهای یا با شکاف از طریق Ex باشد.ampبرگه طراحی در ویرایشگر پارامتر IP F-Tile JESD204C Intel FPGA.
جدول 9. Examples of Periodic and Gapped Periodic SYSREF Counter
E | SYSREF_MULP | دوره SYSREF
(E*SYSREF_MULP* 32) |
چرخه وظیفه | توضیحات |
1 | 1 | 32 | 1..31 (قابل برنامه ریزی) |
شکاف دوره ای |
1 | 1 | 32 | 16 (تثبیت شده) |
دوره ای |
1 | 2 | 64 | 1..63 (قابل برنامه ریزی) |
شکاف دوره ای |
1 | 2 | 64 | 32 (تثبیت شده) |
دوره ای |
1 | 16 | 512 | 1..511 (قابل برنامه ریزی) |
شکاف دوره ای |
1 | 16 | 512 | 256 (تثبیت شده) |
دوره ای |
2 | 3 | 19 | 1..191 (قابل برنامه ریزی) |
شکاف دوره ای |
2 | 3 | 192 | 96 (تثبیت شده) |
دوره ای |
2 | 8 | 512 | 1..511 (قابل برنامه ریزی) |
شکاف دوره ای |
2 | 8 | 512 | 256 (تثبیت شده) |
دوره ای |
2 | 9 (غیر مجاز) |
64 | 32 (تثبیت شده) |
شکاف دوره ای |
2 | 9 (غیر مجاز) |
64 | 32 (تثبیت شده) |
دوره ای |
جدول 10. ثبت های کنترل SYSREF
اگر تنظیمات رجیستر با تنظیماتی که هنگام ایجاد طرح سابق مشخص کرده اید متفاوت باشد، می توانید به صورت پویا رجیسترهای کنترل SYSREF را پیکربندی کنید.ampله قبل از تنظیم مجدد IP F-Tile JESD204C Intel FPGA، رجیسترهای SYSREF را پیکربندی کنید. اگر ژنراتور خارجی SYSREF را از طریق انتخاب کنید
بیت ثبت sysref_ctrl[7]، میتوانید تنظیمات مربوط به نوع SYSREF، ضربکننده، چرخه وظیفه و فاز را نادیده بگیرید.
بیت ها | مقدار پیش فرض | توضیحات |
sysref_ctrl[1:0] |
|
نوع SYSREF
مقدار پیش فرض به تنظیم حالت SYSREF در Exampطراحی تب در ویرایشگر پارامتر IP F-Tile JESD204C Intel FPGA. |
sysref_ctrl[6:2] | 5'b00001 | ضرب کننده SYSREF.
این فیلد SYSREF_MULP برای نوع SYSREF تناوبی و تناوبی با شکاف قابل استفاده است. قبل از اینکه IP F-Tile JESD1C بازنشانی شود، باید مقدار ضریب را پیکربندی کنید تا مطمئن شوید که مقدار E*SYSREF_MULP بین 16 تا 204 باشد. اگر مقدار E*SYSREF_MULP خارج از این محدوده باشد، مقدار ضریب پیشفرض 5'b00001 است. |
sysref_ctrl[7] |
|
SYSREF را انتخاب کنید.
مقدار پیش فرض به تنظیم مسیر داده در Ex بستگی داردampبرگه طراحی در ویرایشگر پارامتر IP F-Tile JESD204C Intel FPGA.
|
sysref_ctrl[16:8] | 9h0 | چرخه وظیفه SYSREF زمانی که نوع SYSREF دوره ای یا پریودیک با شکاف باشد.
قبل از اینکه IP F-Tile JESD204C بازنشانی شود، باید چرخه کار را پیکربندی کنید. حداکثر مقدار = (E*SYSREF_MULP*32)-1 برای مثالampدر: چرخه کاری 50% = (E*SYSREF_MULP*32)/2 اگر این فیلد ثبت نام را پیکربندی نکنید، یا اگر فیلد ثبت را روی 50 یا بیشتر از حداکثر مقدار مجاز پیکربندی کنید، چرخه وظیفه به طور پیشفرض 0 درصد است. |
sysref_ctrl[17] | 1'b0 | کنترل دستی زمانی که نوع SYSREF تک شات است.
برای ایجاد یک پالس SYSREF در حالت تک شات باید یک عدد 1 و سپس 0 بنویسید. |
sysref_ctrl[31:18] | 22h0 | رزرو شده است. |
تنظیم مجدد ترتیب دهنده ها
این طرح سابقample از دو ترتیبدهنده تنظیم مجدد تشکیل شده است:
- Reset Sequence 0—بازنشانی به دامنه جریان TX/RX Avalon، دامنه نقشهبرداری شده با حافظه Avalon، هسته PLL، TX PHY، هسته TX و ژنراتور SYSREF را انجام میدهد.
- Reset Sequence 1—بازنشانی به RX PHY و RX Core را انجام می دهد.
3-سیم SPI
این ماژول برای تبدیل رابط SPI به 3 سیم اختیاری است.
سیستم PLL
F-tile دارای سه PLL سیستم روی برد است. این PLL های سیستم منبع ساعت اولیه برای سخت IP (MAC، PCS، و FEC) و EMIB هستند. این بدان معنی است که وقتی از حالت کلاک PLL سیستم استفاده می کنید، بلوک ها توسط ساعت PMA کلاک نمی شوند و به ساعتی که از هسته FPGA می آید وابسته نیستند. هر سیستم PLL فقط ساعت مرتبط با یک رابط فرکانس را تولید می کند. برای مثالampبرای اجرای یک رابط در فرکانس 1 گیگاهرتز و یک رابط در 500 مگاهرتز به دو PLL سیستم نیاز دارید. استفاده از سیستم PLL به شما این امکان را می دهد که از هر خط به طور مستقل استفاده کنید بدون اینکه تغییر ساعت خط روی خط همسایه تأثیر بگذارد.
هر سیستم PLL می تواند از هر یک از هشت ساعت مرجع FGT استفاده کند. PLL های سیستم می توانند یک ساعت مرجع به اشتراک بگذارند یا ساعت های مرجع متفاوتی داشته باشند. هر رابط می تواند سیستم PLL مورد استفاده خود را انتخاب کند، اما پس از انتخاب، ثابت می شود و با استفاده از پیکربندی مجدد پویا قابل تنظیم مجدد نیست.
اطلاعات مرتبط
راهنمای کاربری F-tile Architecture و PMA و FEC Direct PHY IP
اطلاعات بیشتر در مورد حالت زمان بندی PLL سیستم در دستگاه های Intel Agilex F-tile.
مولد الگو و جستجوگر
مولد الگو و جستجوگر برای ایجاد داده ها مفید هستندamples و نظارت برای اهداف آزمایشی.
جدول 11. مولد الگوی پشتیبانی شده
مولد الگو | توضیحات |
ژنراتور الگوی PRBS | F-Tile JESD204C طراحی سابقampژنراتور الگوی le PRBS از درجه چندجملهای زیر پشتیبانی میکند:
|
Ramp ژنراتور الگو | ramp مقدار الگو برای هر ثانیه بعدی 1 افزایش می یابدample با عرض مولد N، و زمانی که همه بیت ها در s هستند به 0 می رسدampهستند 1.
r را فعال کنیدamp مولد الگو با نوشتن 1 تا بیت 2 از ثبات tst_ctl بلوک کنترل ED. |
کانال فرمان ramp ژنراتور الگو | F-Tile JESD204C طراحی سابقample از کانال فرمان r پشتیبانی می کندamp ژنراتور الگو در هر خط ramp مقدار الگوی 1 در هر 6 بیت از کلمات دستوری افزایش می یابد.
دانه شروع یک الگوی افزایشی در تمام خطوط است. |
جدول 12. جستجوگر الگوی پشتیبانی شده
جستجوگر الگو | توضیحات |
بررسی کننده الگوی PRBS | زمانی که IP F-Tile JESD204C به تراز دخیل دست می یابد، دانه درهم در بررسی کننده الگوی خود همگام می شود. جستجوگر الگو به 8 اکتت نیاز دارد تا دانه درهم همگام شود. |
Ramp بررسی کننده الگو | اولین داده های معتبر sample برای هر مبدل (M) به عنوان مقدار اولیه r بارگذاری می شودamp الگو. داده های بعدی sampمقادیر les باید در هر چرخه ساعت تا حداکثر 1 افزایش یابد و سپس به 0 برود. |
جستجوگر الگو | توضیحات |
برای مثالample، وقتی S=1، N=16 و WIDTH_MULP = 2، عرض داده در هر مبدل S * WIDTH_MULP * N = 32 است. حداکثر داده sampمقدار le 0xFFFF است. ramp بررسی کننده الگو تأیید می کند که الگوهای یکسان در همه مبدل ها دریافت می شود. | |
کانال فرمان ramp بررسی کننده الگو | F-Tile JESD204C طراحی سابقample از کانال فرمان r پشتیبانی می کندamp بررسی کننده الگو اولین کلمه فرمان (6 بیت) دریافت شده به عنوان مقدار اولیه بارگیری می شود. کلمات دستوری بعدی در همان خط باید تا 0x3F افزایش یافته و به 0x00 بروند.
کانال فرمان ramp بررسی الگوی ramp الگوها در تمام خطوط |
F-Tile JESD204C TX و RX IP
این طرح سابقample به شما امکان می دهد هر TX/RX را در حالت سیمپلکس یا حالت دوبلکس پیکربندی کنید.
پیکربندی های دوبلکس امکان نمایش عملکرد IP را با استفاده از حلقه بک سریال داخلی یا خارجی می دهد. CSRها در IP بهینه سازی نشده اند تا امکان کنترل IP و مشاهده وضعیت را فراهم کنند.
F-Tile JESD204C Design Exampساعت و تنظیم مجدد
F-Tile JESD204C طراحی سابقample مجموعه ای از سیگنال های ساعت و تنظیم مجدد دارد.
جدول 13.طراحی پیشینampساعت
سیگنال ساعت | جهت | توضیحات |
mgmt_clk | ورودی | ساعت دیفرانسیل LVDS با فرکانس 100 مگاهرتز. |
refclk_xcvr | ورودی | ساعت مرجع فرستنده گیرنده با فرکانس نرخ داده/ضریب 33. |
refclk_core | ورودی | ساعت مرجع هسته با همان فرکانس
refclk_xcvr. |
in_sysref | ورودی | سیگنال SYSREF.
حداکثر فرکانس SYSREF نرخ داده/(66x32xE) است. |
sysref_out | خروجی | |
txlink_clk rxlink_clk | داخلی | ساعت پیوند TX و RX با فرکانس نرخ داده/66. |
txframe_clk rxframe_clk | داخلی |
|
tx_fclk rx_fclk | داخلی |
|
spi_SCLK | خروجی | ساعت باود SPI با فرکانس 20 مگاهرتز. |
وقتی طرح سابق را بارگذاری می کنیدampدر یک دستگاه FPGA، یک رویداد ninit_done داخلی تضمین می کند که JTAG به پل آوالون مستر و همچنین تمام بلوک های دیگر در حال تنظیم مجدد است.
ژنراتور SYSREF بازنشانی مستقل خود را برای تزریق رابطه ناهمزمان عمدی برای ساعتهای txlink_clk و rxlink_clk دارد. این روش در شبیه سازی سیگنال SYSREF از یک تراشه ساعت خارجی جامع تر است.
جدول 14. طراحی پیشینampبازنشانی می شود
سیگنال تنظیم مجدد | جهت | توضیحات |
global_rst_n | ورودی | بازنشانی سراسری دکمه برای همه بلوکها، به جز JTAG به پل آوالون مستر |
ninit_done | داخلی | خروجی از Reset Release IP برای JTAG به پل آوالون مستر |
edctl_rst_n | داخلی | بلوک ED Control توسط J تنظیم مجدد می شودTAG به پل آوالون مستر پورت های hw_rst و global_rst_n بلوک ED Control را بازنشانی نمی کنند. |
hw_rst | داخلی | با نوشتن در رجیستر rst_ctl بلوک ED Control، hw_rst را تأیید و حذف کنید. mgmt_rst_in_n ادعا می کند که hw_rst اظهار شود. |
mgmt_rst_in_n | داخلی | بازنشانی برای رابط های نقشه برداری حافظه آوالون IP های مختلف و ورودی های ترتیب دهنده های تنظیم مجدد:
|
sysref_rst_n | داخلی | با استفاده از پورت reset sequencer 0 reset_out2، بلوک ژنراتور SYSREF را در بلوک ED Control بازنشانی کنید. در صورت قفل بودن هسته PLL، پورت ترتیبدهنده بازنشانی 0 reset_out2، بازنشانی را متوقف میکند. |
core_pll_rst | داخلی | هسته PLL را از طریق پورت reset sequencer 0 reset_out0 بازنشانی می کند. هسته PLL وقتی تنظیم مجدد شود mgmt_rst_in_n بازنشانی می شود. |
j204c_tx_avs_rst_n | داخلی | رابط نقشهبرداری شده با حافظه F-Tile JESD204C TX Avalon را از طریق ترتیبدهنده بازنشانی 0 بازنشانی میکند. رابط نقشهبرداری شده با حافظه TX Avalon زمانی که mgmt_rst_in_n ادعا میشود، تأیید میکند. |
j204c_rx_avs_rst_n | داخلی | رابط نقشهبرداری شده با حافظه F-Tile JESD204C TX Avalon را از طریق ترتیبدهنده بازنشانی 1 بازنشانی میکند. رابط نقشهبرداری شده با حافظه RX Avalon زمانی را تأیید میکند که mgmt_rst_in_n مشخص میشود. |
j204c_tx_rst_n | داخلی | پیوند F-Tile JESD204C TX و لایه های انتقال را در دامنه های txlink_clk و txframe_clk بازنشانی می کند.
پورت reset sequencer 0 reset_out5 j204c_tx_rst_n را بازنشانی می کند. اگر هسته PLL قفل شده باشد و سیگنالهای tx_pma_ready و tx_ready مشخص شوند، این تنظیم مجدد از بین میرود. |
j204c_rx_rst_n | داخلی | پیوند F-Tile JESD204C RX و لایه های انتقال را در دامنه های rxlink_clk و rxframe_clk بازنشانی می کند. |
سیگنال تنظیم مجدد | جهت | توضیحات |
درگاه reset sequencer 1 reset_out4 j204c_rx_rst_n را بازنشانی می کند. اگر هسته PLL قفل شده باشد و سیگنالهای rx_pma_ready و rx_ready مشخص شوند، این تنظیم مجدد از بین میرود. | ||
j204c_tx_rst_ack_n | داخلی | بازنشانی سیگنال دست دادن با j204c_tx_rst_n. |
j204c_rx_rst_ack_n | داخلی | سیگنال دست دادن را با j204c_rx_rst_n بازنشانی کنید. |
شکل 8. نمودار زمان بندی برای طرح پیشینampبازنشانی می شود
F-Tile JESD204C Design Exampسیگنال ها
جدول 15. سیگنال های رابط سیستم
سیگنال | جهت | توضیحات |
ساعت و بازنشانی | ||
mgmt_clk | ورودی | ساعت 100 مگاهرتز برای مدیریت سیستم. |
refclk_xcvr | ورودی | ساعت مرجع برای F-tile UX QUAD و System PLL. معادل نرخ/ضریب داده 33. |
refclk_core | ورودی | ساعت مرجع Core PLL. فرکانس ساعت مشابه refclk_xcvr را اعمال می کند. |
in_sysref | ورودی | سیگنال SYSREF از ژنراتور خارجی SYSREF برای پیاده سازی زیر کلاس 204 JESD1C. |
sysref_out | خروجی | سیگنال SYSREF برای پیاده سازی زیر کلاس 204 JESD1C که توسط دستگاه FPGA برای طراحی سابق تولید شده استampفقط هدف اولیه سازی پیوند. |
سیگنال | جهت | توضیحات |
SPI | ||
spi_SS_n[2:0] | خروجی | سیگنال انتخاب پایین فعال SPI Slave. |
spi_SCLK | خروجی | ساعت سریال SPI. |
spi_sdio | ورودی/خروجی | خروجی داده ها از Master به External Slave. داده های ورودی را از Slave خارجی به Master وارد کنید. |
سیگنال | جهت | توضیحات |
توجه:وقتی گزینه Generate 3-Wire SPI Module فعال است. | ||
spi_MISO
توجه داشته باشید: وقتی گزینه Generate 3-Wire SPI Module فعال نیست. |
ورودی | داده های ورودی خارجی را به SPI master وارد کنید. |
spi_MOSI
توجه: وقتی گزینه Generate 3-Wire SPI Module فعال نیست. |
خروجی | خروجی داده از SPI Master به Slave خارجی. |
سیگنال | جهت | توضیحات |
ADC / DAC | ||
tx_serial_data[LINK*L-1:0] |
خروجی |
دیفرانسیل سرعت بالای سریال خروجی داده به DAC. ساعت در جریان داده سریال تعبیه شده است. |
tx_serial_data_n[LINK*L-1:0] | ||
rx_serial_data[LINK*L-1:0] |
ورودی |
دیفرانسیل ورودی سریال سرعت بالا از ADC. ساعت از جریان داده سریال بازیابی می شود. |
rx_serial_data_n[LINK*L-1:0] |
سیگنال | جهت | توضیحات |
ورودی/خروجی همه منظوره | ||
user_led [3:0] |
خروجی |
وضعیت را برای شرایط زیر نشان می دهد:
|
user_dip[3:0] | ورودی | ورودی سوئیچ DIP حالت کاربر:
|
سیگنال | جهت | توضیحات |
خارج از باند (OOB) و وضعیت | ||
rx_patchk_data_error[LINK-1:0] | خروجی | هنگامی که این سیگنال اعلام می شود، نشان می دهد که جستجوگر الگو خطا را شناسایی کرده است. |
rx_link_error[LINK-1:0] | خروجی | هنگامی که این سیگنال اعلام می شود، نشان می دهد که IP JESD204C RX وقفه را اعلام کرده است. |
tx_link_error[LINK-1:0] | خروجی | هنگامی که این سیگنال اعلام می شود، نشان می دهد که IP JESD204C TX دارای وقفه است. |
emb_lock_out | خروجی | هنگامی که این سیگنال اعلام می شود، نشان می دهد که IP JESD204C RX به قفل EMB رسیده است. |
sh_lock_out | خروجی | هنگامی که این سیگنال اعلام می شود، نشان می دهد که هدر همگام سازی IP JESD204C RX قفل شده است. |
سیگنال | جهت | توضیحات |
آوالون استریمینگ | ||
rx_avst_valid[LINK-1:0] | ورودی | نشان می دهد که آیا مبدل sampداده های لایه برنامه معتبر یا نامعتبر است.
|
rx_avst_data[(TOTAL_SAMPLE*N)-1:0
] |
ورودی | مبدل sampداده ها را به لایه برنامه منتقل کنید. |
F-Tile JESD204C Design Exampثبتهای کنترل
F-Tile JESD204C طراحی سابقampرجیسترهای le در بلوک کنترل ED از آدرس دهی بایت (32 بیت) استفاده می کنند.
جدول 16. طراحی پیشینampنقشه آدرس
این رجیسترهای بلوک ED Control 32 بیتی در دامنه mgmt_clk هستند.
جزء | آدرس |
F-Tile JESD204C TX IP | 0x000C_0000 – 0x000C_03FF |
F-Tile JESD204C RX IP | 0x000D_0000 – 0x000D_03FF |
کنترل SPI | 0x0102_0000 – 0x0102_001F |
کنترل PIO | 0x0102_0020 – 0x0102_002F |
وضعیت PIO | 0x0102_0040 – 0x0102_004F |
تنظیم مجدد Sequencer 0 | 0x0102_0100 – 0x0102_01FF |
تنظیم مجدد Sequencer 1 | 0x0102_0200 – 0x0102_02FF |
کنترل ED | 0x0102_0400 – 0x0102_04FF |
فرستنده IP F-Tile JESD204C پیکربندی مجدد PHY | 0x0200_0000 – 0x023F_FFFF |
جدول 17. نوع دسترسی و تعریف ثبت نام
این جدول نوع دسترسی ثبت را برای IP های FPGA اینتل توضیح می دهد.
نوع دسترسی | تعریف |
RO/V | نرم افزار فقط خواندنی (بدون تاثیر در نوشتن). مقدار ممکن است متفاوت باشد. |
RW |
|
RW1C |
|
جدول 18. نقشه آدرس کنترل ED
افست | نام ثبت نام |
0x00 | rst_ctl |
0x04 | rst_sts0 |
ادامه … |
افست | نام ثبت نام |
0x10 | rst_sts_detected0 |
0x40 | sysref_ctl |
0x44 | sysref_sts |
0x80 | tst_ctl |
0x8c | tst_err0 |
جدول 19. کنترل بلوک کنترل ED و ثبت وضعیت
بایت افست | ثبت نام کنید | نام | دسترسی داشته باشید | بازنشانی کنید | توضیحات |
0x00 | rst_ctl | rst_assert | RW | 0x0 | تنظیم مجدد کنترل [0]: برای اثبات بازنشانی، عدد 1 را بنویسید. (hw_rst) دوباره 0 بنویسید تا دسر ریست شود. [31:1]: محفوظ است. |
0x04 | rst_sts0 | rst_status | RO/V | 0x0 | بازنشانی وضعیت [0]: وضعیت قفل اصلی PLL. [31:1]: محفوظ است. |
0x10 | rst_sts_dete cted0 | rst_sts_set | RW1C | 0x0 | وضعیت تشخیص لبه SYSREF برای ژنراتور داخلی یا خارجی SYSREF. [0]: مقدار 1 نشان می دهد که یک لبه در حال افزایش SYSREF برای عملیات زیر کلاس 1 شناسایی شده است. نرم افزار ممکن است برای پاک کردن این بیت عدد 1 بنویسد تا تشخیص لبه SYSREF جدید فعال شود. [31:1]: محفوظ است. |
0x40 | sysref_ctl | sysref_contr ol | RW | مسیر داده دوبلکس
|
کنترل SYSREF
رجوع شود به جدول 10 در صفحه 17 برای اطلاعات بیشتر در مورد استفاده از این ثبت نام. |
تناوبی: | توجه: مقدار بازنشانی بستگی دارد | ||||
0x00081 | نوع SYSREF و F-Tile | ||||
شکاف - دوره ای: | تنظیمات پارامتر مسیر داده IP JESD204C. | ||||
0x00082 | |||||
داده های TX یا RX | |||||
مسیر | |||||
یک عکس: | |||||
0x00000 | |||||
تناوبی: | |||||
0x00001 | |||||
شکاف خورده- | |||||
تناوبی: | |||||
0x00002 | |||||
0x44 | sysref_sts | sysref_statu s | RO/V | 0x0 | وضعیت SYSREF. این رجیستر حاوی آخرین تنظیمات دوره SYSREF و چرخه وظیفه ژنراتور داخلی SYSREF است.
رجوع شود به جدول 9 در صفحه 16 برای ارزش قانونی دوره SYSREF و چرخه وظیفه. |
ادامه … |
بایت افست | ثبت نام کنید | نام | دسترسی داشته باشید | بازنشانی کنید | توضیحات |
[8:0]: دوره SYSREF.
|
|||||
0x80 | tst_ctl | tst_control | RW | 0x0 | کنترل تست از این رجیستر برای فعال کردن الگوهای آزمایشی مختلف برای مولد الگو و جستجوگر استفاده کنید. [1:0] = فیلد رزرو شده [2] = ramp_test_ctl
|
0x8c | tst_err0 | tst_error | RW1C | 0x0 | پرچم خطا برای لینک ۰. وقتی بیت ۱'b0 است، نشان میدهد که خطایی رخ داده است. قبل از نوشتن ۱'b1 در بیت مربوطه برای پاک کردن پرچم خطا، باید خطا را برطرف کنید. [1] = خطای بررسی الگو [1] = tx_link_error [1] = rx_link_error [0] = خطای بررسی الگوی دستور [1:2]: رزرو شده. |
تاریخچه ویرایش سند برای F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Exampراهنمای کاربر
نسخه سند | اینتل Quartus نسخه پرایم | نسخه IP | تغییرات |
2021.10.11 | 21.3 | 1.0.0 | انتشار اولیه |
اسناد / منابع
![]() |
Intel F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example [pdfراهنمای کاربر F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example، F-Tile JESD204C، Intel FPGA IP Design Example, IP Design Example, Design Example |