F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example
Tietoja F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP Design Example Käyttöopas
Tämä käyttöopas sisältää ominaisuudet, käyttöohjeet ja yksityiskohtaisen kuvauksen suunnittelusta, esimamples F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP:lle käyttämällä Intel Agilex™ -laitteita.
Tarkoitettu yleisö
Tämä asiakirja on tarkoitettu:
- Suunnitteluarkkitehti tekee IP-valinnan järjestelmätason suunnittelun suunnitteluvaiheessa
- Laitteistosuunnittelijat integroivat IP-osoitteen järjestelmätason suunnitteluun
- Validointiinsinöörit järjestelmätason simuloinnin ja laitteiston validointivaiheen aikana
Aiheeseen liittyvät asiakirjat
Seuraavassa taulukossa on lueteltu muita viiteasiakirjoja, jotka liittyvät F-Tile JESD204C Intel FPGA IP:hen.
Taulukko 1. Aiheeseen liittyvät asiakirjat
Viite | Kuvaus |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -käyttöopas | Tarjoaa tietoja F-Tile JESD204C Intel FPGA IP:stä. |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -julkaisutiedot | Luettelo F-Tile JESD204C F-Tile JESD204C tietyssä julkaisussa tehdyt muutokset. |
Intel Agilex Device Data Sheet | Tässä asiakirjassa kuvataan Intel Agilex -laitteiden sähköiset ominaisuudet, kytkentäominaisuudet, kokoonpanomääritykset ja ajoitus. |
Lyhenteet ja sanasto
Taulukko 2. Lyhenneluettelo
Lyhenne | Laajentaminen |
LEMC | Paikallinen laajennettu monilohkokello |
FC | Kuvan kellotaajuus |
ADC | Analogi-digitaalimuunnin |
DAC | Muunnin digitaalisesta analogiseksi |
DSP | Digitaalinen signaaliprosessori |
TX | Lähetin |
RX | Vastaanotin |
Lyhenne | Laajentaminen |
DLL | Tietolinkkikerros |
CSR | Valvonta- ja tilarekisteri |
CRU | Kello ja nollausyksikkö |
ISR | Keskeytä palvelurutiini |
FIFO | First-In-First-Out |
SERDES | Serializer Deserializer |
ECC | Virhe korjattaessa koodia |
FEC | Eteenpäin virheenkorjaus |
SERR | Yhden virheen tunnistus (ECC:ssä, korjattavissa) |
DERR | Kaksoisvirheen tunnistus (ECC:ssä, kohtalokas) |
PRBS | Pseudosatunnainen binäärisekvenssi |
MAC | Media Access Controller. MAC sisältää protokolla-alikerroksen, siirtokerroksen ja datalinkkikerroksen. |
PHY | Fyysinen kerros. PHY sisältää tyypillisesti fyysisen kerroksen, SERDES:n, ajurit, vastaanottimet ja CDR:n. |
PCS | Fyysisen koodauksen alikerros |
PMA | Fyysinen keskipitkä kiinnitys |
RBD | RX-puskurin viive |
UI | Yksikköväli = sarjabitin kesto |
RBD-määrä | RX Buffer Delay viimeisimmän kaistan saapuminen |
RBD offset | RX-puskurin viiveen vapauttamismahdollisuus |
SH | Synkronoi otsikko |
TL | Kuljetuskerros |
EMIB | Embedded Multi-die Interconnect Bridge |
Taulukko 3. Sanastoluettelo
Termi | Kuvaus |
Muunnin laite | ADC tai DAC-muunnin |
Logiikka laite | FPGA tai ASIC |
Oktetti | 8 bitin ryhmä, joka toimii tulona 64/66-kooderille ja ulostulona dekooderista |
Napostella | 4 bitin sarja, joka on JESD204C-määritysten perustyöyksikkö |
Lohko | 66-bittinen symboli, joka on luotu 64/66-koodausmenetelmällä |
Linjan hinta | Sarjalinkin tehokas tiedonsiirtonopeus
Kaistan linjanopeus = (Mx Sx N'x 66/64 x FC) / L |
Linkki kello | Linkkikello = kaistanopeus/66. |
Kehys | Joukko peräkkäisiä oktetteja, joissa kunkin oktetin sijainti voidaan tunnistaa kehyksen kohdistussignaalin perusteella. |
Kehyskello | Järjestelmäkello, joka toimii kehystaajuudella, jonka on oltava 1x ja 2x linkkikello. |
Termi | Kuvaus |
Samphalvemmalla per kehyskello | Samples per kello, yhteensä samples in kehyskello muunninlaitteelle. |
LEMC | Sisäistä kelloa käytetään kohdistamaan laajennetun monilohkon raja kaistan väliin ja ulkoisiin viitteisiin (SYSREF tai alaluokka 1). |
Alaluokka 0 | Ei tukea deterministiselle latenssille. Tiedot tulee luovuttaa välittömästi kaistalta toiselle vastaanottimessa. |
Alaluokka 1 | Deterministinen latenssi käyttämällä SYSREF:iä. |
Monipistelinkki | Laitteiden väliset linkit kahden tai useamman muuntimen kanssa. |
64B/66B-koodaus | Rivikoodi, joka yhdistää 64-bittisen tiedon 66-bittiseksi lohkon muodostamiseksi. Perustason tietorakenne on lohko, joka alkaa 2-bittisellä synkronointiotsikolla. |
Taulukko 4. Symbolit
Termi | Kuvaus |
L | Kaistojen määrä muunninlaitetta kohti |
M | Muuntimien määrä laitetta kohti |
F | Oktettien määrä kehystä kohti yhdellä kaistalla |
S | Lukumäärä sampvähemmän lähetetty yhtä muuntajaa kohti kehysjaksoa kohti |
N | Muuntimen resoluutio |
n' | Bittien kokonaismäärä per sekuntiample käyttäjätietomuodossa |
CS | Ohjausbittien määrä konversiota kohden sample |
CF | Ohjaussanojen määrä kehyskellojaksoa kohden linkkiä kohden |
HD | Suuritiheyksinen käyttäjätietomuoto |
E | Monilohkojen lukumäärä laajennetussa monilohkossa |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example Pika-aloitusopas
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -suunnittelu exampIntel Agilex -laitteille tarkoitettu les sisältää simuloivan testipenkin ja laitteiston suunnittelun, joka tukee kääntämistä ja laitteiston testausta.
Voit luoda F-Tile JESD204C -mallin esimampIP-luettelon kautta Intel Quartus® Prime Pro Edition -ohjelmistossa.
Kuva 1. Kehitys Stages Design Example
Suunnittelu esimample Lohkokaavio
Kuva 2. F-Tile JESD204C Design Exampkorkean tason lohkokaavio
Suunnittelu mmample koostuu seuraavista moduuleista:
- Platform Designer -järjestelmä
- F-Tile JESD204C Intel FPGA IP
- JTAG Avalon Master -sillalle
- Rinnakkais I/O (PIO) -ohjain
- SPI (Serial Port Interface) — päämoduuli — IOPLL
- SYSREF generaattori
- Example Design (ED) Control CSR
- Nollaa sekvensserit
- Järjestelmä PLL
- Kuviogeneraattori
- Kuvion tarkistaja
Taulukko 5. Suunnittelu esimample Moduulit
Komponentit | Kuvaus |
Platform Designer -järjestelmä | Platform Designer -järjestelmä luo F-Tile JESD204C IP-tietopolun ja sitä tukevat oheislaitteet. |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | Tämä Platform Designer -alijärjestelmä sisältää TX- ja RX F-Tile JESD204C -IP-osoitteet, jotka on instantoitu yhdessä duplex PHY:n kanssa. |
JTAG Avalon Master -sillalle | Tämä silta tarjoaa järjestelmäkonsolin isäntäpääsyn suunnittelussa olevaan muistikartoituun IP-osoitteeseen JTAG käyttöliittymä. |
Rinnakkais I/O (PIO) -ohjain | Tämä ohjain tarjoaa muistikartoidun liitännän s:lleampyleiskäyttöisiä I/O-portteja. |
SPI mestari | Tämä moduuli hoitaa konfigurointitietojen sarjasiirron muuntimen päässä olevaan SPI-liitäntään. |
SYSREF generaattori | SYSREF-generaattori käyttää linkkikelloa referenssikellona ja tuottaa SYSREF-pulsseja F-Tile JESD204C IP:lle.
Huomautus: Tämä malli example käyttää SYSREF-generaattoria duplex F-Tile JESD204C IP-linkin alustuksen osoittamiseen. F-Tile JESD204C -alaluokan 1 järjestelmätason sovelluksessa sinun on luotava SYSREF samasta lähteestä kuin laitteen kello. |
IOPLL | Tämä malli example käyttää IOPLL:ää luodakseen käyttäjäkellon datan lähettämiseksi F-Tile JESD204C IP:hen. |
ED Control CSR | Tämä moduuli tarjoaa SYSREF-tunnistuksen ohjauksen ja tilan sekä testikuvion ohjauksen ja tilan. |
Nollaa sekvensserit | Tämä malli example koostuu kahdesta nollaussekvensseistä:
|
Järjestelmä PLL | Ensisijainen kellolähde F-tile hard IP- ja EMIB-risteykseen. |
Kuviogeneraattori | Kuviogeneraattori generoi PRBS:n tai r:namp kuvio. |
Kuvion tarkistaja | Kuviontarkistus tarkistaa PRBS:n tai r:namp kuvio vastaanotettu, ja ilmoittaa virheestä, kun se löytää tietojen yhteensopimattomuuden sample. |
Ohjelmistovaatimukset
Intel käyttää seuraavaa ohjelmistoa suunnittelun testaamiseen, esimamples Linux-järjestelmässä:
- Intel Quartus Prime Pro Edition -ohjelmisto
- Questa*/ModelSim* tai VCS*/VCS MX-simulaattori
Suunnittelun luominen
Suunnittelun luomiseksi esimample IP-parametrieditorista:
- Luo projekti, joka kohdistuu Intel Agilex F-tile -laiteperheeseen ja valitse haluamasi laite.
- Valitse IP-luettelosta Työkalut ➤ IP-katalogi F-Tile JESD204C Intel FPGA IP.
- Määritä mukautetun IP-muunnelman ylätason nimi ja kansio. Napsauta OK. Parametrieditori lisää ylimmän tason .ip-tiedoston file nykyiseen projektiin automaattisesti. Jos sinua kehotetaan lisäämään .ip file projektiin, napsauta Projekti ➤ Lisää/poista Files Projectissa lisätäksesi file.
- Ex:n allaample Design-välilehdellä, määritä malli esimample parametrit kuten on kuvattu kohdassa Design Example Parametrit.
- Napsauta Luo example Design.
Ohjelmisto luo kaiken suunnittelun files alihakemistoissa. Nämä files tarvitaan simuloinnin ja käännöksen suorittamiseen.
Suunnittelu esimample Parametrit
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -parametrieditori sisältää Example Suunnittelu-välilehti, jossa voit määrittää tietyt parametrit ennen suunnittelun luomista esimample.
Taulukko 6. Parametrit Example Suunnittelu-välilehti
Parametri | Vaihtoehdot | Kuvaus |
Valitse Suunnittelu |
|
Valitse järjestelmäkonsolin ohjaus päästäksesi malliin esimamptietopolku järjestelmäkonsolin kautta. |
Simulointi | Käytössä, pois päältä | Kytke päälle, jotta IP luo tarvittavat tiedot files suunnittelun simulointiin esimample. |
Synteesi | Käytössä, pois päältä | Kytke päälle, jotta IP luo tarvittavat tiedot files Intel Quartus Prime -kokoelmaan ja laitteiston esittelyyn. |
HDL-muoto (simulaatiota varten) |
|
Valitse RTL:n HDL-muoto files simulointiin. |
HDL-muoto (synteesiä varten) | Vain Verilog | Valitse RTL:n HDL-muoto files synteesiä varten. |
Parametri | Vaihtoehdot | Kuvaus |
Luo 3-johtiminen SPI-moduuli | Käytössä, pois päältä | Ota käyttöön 3-johtiminen SPI-liitäntä 4-johtimisen sijaan. |
Sysref-tila |
|
Valitse, haluatko SYSREF-kohdistuksen olevan kertapulssitila, jaksollinen vai välillinen jaksollinen suunnitteluvaatimustesi ja ajoituksen joustavuuden perusteella.
|
Valitse lauta | Ei mitään | Valitse taulu suunnittelua varten esimample.
|
Testikuva |
|
Valitse kuviogeneraattori ja tarkistustestikuvio.
|
Ota sisäinen sarjasilmukka käyttöön | Käytössä, pois päältä | Valitse sisäinen sarjasilmukka. |
Ota komentokanava käyttöön | Käytössä, pois päältä | Valitse komentokanavamalli. |
Hakemistorakenne
F-Tile JESD204C malli example hakemistot sisältävät luotu files suunnittelulle esimamples.
Kuva 3. Hakemistorakenne F-Tile JESD204C Intel Agilex Design Example
Taulukko 7. Hakemisto Files
Kansiot | Files |
ed/rtl |
|
simulaatio/mentori |
|
simulaatio/tiivistelmä |
|
Suunnittelun simulointi Example Testbench
Suunnittelu mmample testbench simuloi luomaasi suunnittelua.
Kuva 4. Toimenpide
Suunnittelun simuloimiseksi suorita seuraavat vaiheet:
- Muuta työhakemistoksiample_design_directory>/simulaatio/ .
- Suorita komentorivillä simulaatioskripti. Alla oleva taulukko näyttää komennot tuettujen simulaattorien suorittamiseksi.
Simulaattori | Komento |
Questa/ModelSim | vsim -do modelsim_sim.tcl |
vsim -c -do modelsim_sim.tcl (ilman Questa/ ModelSim GUI:ta) | |
VCS | sh vcs_sim.sh |
VCS MX | sh vcsmx_sim.sh |
Simulaatio päättyy viesteihin, jotka osoittavat onnistuiko ajo vai ei.
Kuva 5. Onnistunut simulointi
Tämä kuva näyttää onnistuneen simulointiviestin VCS-simulaattorille.
Suunnittelun laatiminen Example
Kokoelman kokoamiseksi exampnoudata näitä vaiheita:
- Varmista kokoelmasuunnittelu esimampsukupolvi on valmis.
- Avaa Intel Quartus Prime Pro Edition -projekti Intel Quartus Prime Pro Edition -ohjelmistossaample_ design_ directory>/ed/quartus.
- Napsauta Käsittely-valikosta Aloita käännös.
Yksityiskohtainen kuvaus tuotteesta F-Tile JESD204C Design Example
F-Tile JESD204C malli example esittelee datan suoratoiston toimivuutta silmukan takaisinkytkentätilassa.
Voit määrittää valitsemasi parametriasetukset ja luoda mallin esimample.
Suunnittelu mmample on saatavana vain kaksipuolisessa tilassa sekä Base- että PHY-versiossa. Voit valita vain Base- tai PHY-version, mutta IP luo mallin esimample sekä Baselle että PHY:lle.
Huomautus: Jotkut suuren tiedonsiirtonopeuden määritykset saattavat epäonnistua ajoituksessa. Ajoitusvirheiden välttämiseksi harkitse pienemmän kehyksen kellotaajuuskertoimen (FCLK_MULP) arvon määrittämistä F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -parametrieditorin Konfiguraatiot-välilehdessä.
Järjestelmän osat
F-Tile JESD204C malli example tarjoaa ohjelmistopohjaisen ohjausvirran, joka käyttää kovaa ohjausyksikköä järjestelmäkonsolin tuella tai ilman sitä.
Suunnittelu mmample mahdollistaa automaattisen linkityksen sisäisessä ja ulkoisessa takaisinkytkentätilassa.
JTAG Avalon Master Bridgelle
JTAG Avalon Master Bridge tarjoaa yhteyden isäntäjärjestelmän välillä, jotta voidaan käyttää muistikartoitettua F-Tile JESD204C IP:tä ja oheislaitteiden IP-ohjaus- ja tilarekistereitä J:n kautta.TAG käyttöliittymä.
Kuva 6. Järjestelmä, jossa on JTAG Avalon Master Bridge Coreen
Huomautus: Järjestelmän kellon on oltava vähintään 2X nopeampi kuin JTAG kello. Järjestelmän kello on mgmt_clk (100 MHz) tässä mallissa, esimample.
Rinnakkais I/O (PIO) -ydin
Rinnakkaistulo/lähtö (PIO) -ydin Avalon-liitännällä tarjoaa muistikartoidun liitännän Avalonin muistikartoidun orjaportin ja yleiskäyttöisten I/O-porttien välillä. I/O-portit yhdistetään joko sirun käyttäjälogiikkaan tai I/O-nastoihin, jotka liitetään FPGA:n ulkopuolisiin laitteisiin.
Kuva 7. PIO Core tuloporteilla, lähtöporteilla ja IRQ-tuella
Oletusarvoisesti Platform Designer -komponentti poistaa IRQ:n (Inrupt Service Line) käytöstä.
PIO I/O -portit on määritetty ylimmällä HDL-tasolla file ( io_ status tuloporteille, io_ ohjaus lähtöporteille).
Alla olevassa taulukossa kuvataan signaaliliitännät tila- ja ohjaus-I/O-porteille kehityssarjan DIP-kytkimeen ja LEDiin.
Taulukko 8. PIO Core I/O -portit
Portti | Bitti | Signaali |
Out_port | 0 | USER_LED SPI-ohjelmointi tehty |
31:1 | Varattu | |
In_port | 0 | USER_DIP:n sisäinen sarjasilmukka takaisinkytkentä Pois = 1 Päällä = 0 |
1 | USER_DIP FPGA:n luoma SYSREF-käyttö ei käytössä = 1 Päällä = 0 |
|
31:2 | Varattu. |
SPI-mestari
SPI-päämoduuli on standardi Platform Designer -komponentti IP Catalog -standardikirjastossa. Tämä moduuli käyttää SPI-protokollaa ulkoisten muuntimien (esimample, ADC, DAC ja ulkoiset kellogeneraattorit) näiden laitteiden sisällä olevan strukturoidun rekisteritilan kautta.
SPI-isännässä on Avalon-muistikartoitettu liitäntä, joka muodostaa yhteyden Avalon-isäntälaitteeseen (JTAG Avalonin pääsillalle) Avalon-muistikartoituksen kautta. SPI-isäntä vastaanottaa konfigurointiohjeet Avalon-isäntäkoneelta.
SPI-isäntämoduuli ohjaa jopa 32 itsenäistä SPI-orjaa. SCLK-siirtonopeus on määritetty 20 MHz:ksi (jaollinen 5:llä).
Tämä moduuli on konfiguroitu 4-johtimiseen, 24-bittiseen liitäntään. Jos Generate 3-Wire SPI Module -vaihtoehto on valittuna, luodaan lisämoduuli, joka muuntaa SPI-isäntälaitteen 4-johtimisen lähdön 3-johtimiseksi.
IOPLL
IOPLL luo kellon, joka tarvitaan muodostamaan frame_clk ja link_clk. PLL:n referenssikello on konfiguroitavissa, mutta rajoitettu datanopeuteen/kertoimeen 33.
- Suunnitteluun esimample, joka tukee 24.33024 Gbps:n tiedonsiirtonopeutta, frame_clk- ja link_clk-kellotaajuus on 368.64 MHz.
- Suunnitteluun esimample, joka tukee 32 Gbps:n tiedonsiirtonopeutta, frame_clk- ja link_clk-kellotaajuus on 484.848 MHz.
SYSREF-generaattori
SYSREF on kriittinen ajoitussignaali datamuuntimille, joissa on F-Tile JESD204C -liitäntä.
Suunniteltu SYSREF-generaattori esimample käytetään vain duplex JESD204C IP-linkin alustuksen esittelytarkoituksiin. JESD204C-alaluokan 1 järjestelmätason sovelluksessa sinun on luotava SYSREF samasta lähteestä kuin laitteen kello.
F-Tile JESD204C IP:lle SYSREF-ohjausrekisterin SYSREF-kerroin (SYSREF_MULP) määrittää SYSREF-jakson, joka on E-parametrin n-kokonaislukukerroin.
Varmista, että E*SYSREF_MULP ≤16. esimample, jos E=1, laillisen asetuksen SYSREF_MULP on oltava välillä 1–16, ja jos E=3, laillisen asetuksen SYSREF_MULP on oltava välillä 1–5.
Huomautus: Jos asetat alueen ulkopuolelle SYSREF_MULP, SYSREF-generaattori korjaa asetukseksi SYSREF_MULP=1.
Example Design-välilehti F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -parametrieditorissa.
Taulukko 9. ExampJaksottaisen ja väliaikaisen jaksottaisen SYSREF-laskurin
E | SYSREF_MULP | SYSREF PERIOD
(E*SYSREF_MULP* 32) |
Käyttömäärä | Kuvaus |
1 | 1 | 32 | 1..31 (Ohjelmoitava) |
Aukollinen määräaika |
1 | 1 | 32 | 16 (Kiinteä) |
Jaksottainen |
1 | 2 | 64 | 1..63 (Ohjelmoitava) |
Aukollinen määräaika |
1 | 2 | 64 | 32 (Kiinteä) |
Jaksottainen |
1 | 16 | 512 | 1..511 (Ohjelmoitava) |
Aukollinen määräaika |
1 | 16 | 512 | 256 (Kiinteä) |
Jaksottainen |
2 | 3 | 19 | 1..191 (Ohjelmoitava) |
Aukollinen määräaika |
2 | 3 | 192 | 96 (Kiinteä) |
Jaksottainen |
2 | 8 | 512 | 1..511 (Ohjelmoitava) |
Aukollinen määräaika |
2 | 8 | 512 | 256 (Kiinteä) |
Jaksottainen |
2 | 9 (laiton) |
64 | 32 (Kiinteä) |
Aukollinen määräaika |
2 | 9 (laiton) |
64 | 32 (Kiinteä) |
Jaksottainen |
Taulukko 10. SYSREF-ohjausrekisterit
Voit määrittää SYSREF-ohjausrekisterit dynaamisesti uudelleen, jos rekisteriasetus on eri kuin asetus, jonka määritit suunnittelua esim. luodessasi.ample. Määritä SYSREF-rekisterit, ennen kuin F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -osoite ei ole nollattu. Jos valitset ulkoisen SYSREF-generaattorin
sysref_ctrl[7] rekisteribitti, voit jättää huomioimatta SYSREF-tyypin, kertoimen, toimintajakson ja vaiheen asetukset.
Bittiä | Oletusarvo | Kuvaus |
sysref_ctrl[1:0] |
|
SYSREF-tyyppi.
Oletusarvo riippuu SYSREF-tilan asetuksesta Example Suunnittelu -välilehti F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -parametrieditorissa. |
sysref_ctrl[6:2] | 5'b00001 | SYSREF-kerroin.
Tätä SYSREF_MULP-kenttää voidaan soveltaa jaksolliseen ja välijaksolliseen SYSREF-tyyppiin. Sinun on määritettävä kertoimen arvo varmistaaksesi, että E*SYSREF_MULP-arvo on välillä 1–16, ennen kuin F-Tile JESD204C:n IP-osoite ei ole nollattu. Jos E*SYSREF_MULP-arvo on tämän alueen ulkopuolella, kertoimen arvo on oletusarvo 5'b00001. |
sysref_ctrl[7] |
|
Valitse SYSREF.
Oletusarvo riippuu tietopolun asetuksesta Example Design-välilehti F-Tile JESD204C Intel FPGA IP -parametrieditorissa.
|
sysref_ctrl[16:8] | 9 | SYSREF-käyttöjakso, kun SYSREF-tyyppi on jaksollinen tai väliaikainen.
Sinun on määritettävä käyttösuhde, ennen kuin F-Tile JESD204C IP:n nollaus on poissa. Suurin arvo = (E*SYSREF_MULP*32)-1 Esimampseuraavat: 50 %:n käyttösuhde = (E*SYSREF_MULP*32)/2 Käyttömäärän oletusarvo on 50 %, jos et määritä tätä rekisterikenttää tai jos määrität rekisterikentän arvoon 0 tai suurempi kuin sallittu enimmäisarvo. |
sysref_ctrl[17] | 1'b0 | Manuaalinen ohjaus, kun SYSREF-tyyppi on yksikertainen.
Sinun on kirjoitettava 1 ja sitten 0 luodaksesi SYSREF-pulssin yhden laukauksen tilassa. |
sysref_ctrl[31:18] | 22 | Varattu. |
Nollaa sekvensserit
Tämä malli example koostuu kahdesta nollaussekvenssistä:
- Reset Sequence 0 – Käsittelee nollauksen TX/RX Avalon-suoratoistoalueelle, Avalon-muistiin yhdistetylle toimialueelle, ydin-PLL:lle, TX PHY:lle, TX-ytimelle ja SYSREF-generaattorille.
- Reset Sequence 1 – Käsittelee nollauksen RX PHY:lle ja RX Corelle.
3-johtiminen SPI
Tämä moduuli on valinnainen SPI-liitännän muuttamiseksi 3-johtimiksi.
Järjestelmä PLL
F-tilessä on kolme sisäistä PLL-järjestelmää. Nämä järjestelmän PLL:t ovat ensisijainen kellolähde kovalle IP:lle (MAC, PCS ja FEC) ja EMIB:lle. Tämä tarkoittaa, että kun käytät järjestelmän PLL-kellotustilaa, lohkoja ei kellotaa PMA-kellolla eivätkä ne ole riippuvaisia FPGA-ytimestä tulevasta kellosta. Jokainen järjestelmän PLL generoi vain yhteen taajuusliitäntään liittyvän kellon. esimample, tarvitset kaksi järjestelmä-PLL:ää, jotta voit käyttää yhtä liitäntää 1 GHz:llä ja yhtä liitäntää 500 MHz:llä. Järjestelmän PLL:n avulla voit käyttää jokaista kaistaa itsenäisesti ilman, että kaistakellon muutos vaikuttaa viereiseen kaistaan.
Jokainen järjestelmän PLL voi käyttää mitä tahansa kahdeksasta FGT-referenssikellosta. Järjestelmän PLL:t voivat jakaa referenssikellon tai niillä voi olla erilaisia referenssikelloja. Jokainen liitäntä voi valita, mitä järjestelmän PLL:ää se käyttää, mutta kun se on valittu, se on kiinteä, ei konfiguroitavissa uudelleen dynaamisen uudelleenkonfiguroinnin avulla.
Aiheeseen liittyvät tiedot
F-tile Architecture ja PMA ja FEC Direct PHY IP -käyttöopas
Lisätietoja järjestelmän PLL-kellotustilasta Intel Agilex F-tile -laitteissa.
Pattern Generator ja Checker
Kuviogeneraattori ja tarkistus ovat hyödyllisiä datan luomisessaampja seuranta testaustarkoituksiin.
Taulukko 11. Tuetut kuviogeneraattorit
Kuvion generaattori | Kuvaus |
PRBS kuviogeneraattori | F-Tile JESD204C malli example PRBS-kuviogeneraattori tukee seuraavaa polynomiastetta:
|
Ramp kuvion generaattori | The ramp kuvion arvo kasvaa 1:llä jokaista seuraavaa sekuntia kohdenample, jonka generaattorin leveys on N, ja siirtyy nollaan, kun kaikki bitit s:ssäample ovat 1.
Ota r käyttöönamp kuviogeneraattori kirjoittamalla 1:stä bittiin 2 ED-ohjauslohkon tst_ctl-rekisteristä. |
Komentokanava ramp kuvion generaattori | F-Tile JESD204C malli example tukee komentokanavaa ramp kuviogeneraattori kaistaa kohti. The ramp kuvion arvo kasvaa yhdellä per 1 komentosanan bittiä.
Aloitussiemen on lisäyskuvio kaikilla radalla. |
Taulukko 12. Tuetut kuvioiden tarkistus
Kuvion tarkistus | Kuvaus |
PRBS-kuviotarkistus | Sekoitussiemen kuviotarkistimessa synkronoituu itsestään, kun F-Tile JESD204C IP saavuttaa vinosuuntauksen. Kuviontarkistus vaatii 8 oktettia, jotta sekoitus siemen synkronoituu itsestään. |
Ramp kuvion tarkistaja | Ensimmäiset kelvolliset tiedot sample kullekin muuntimelle (M) ladataan r:n alkuarvonaamp kuvio. Myöhemmät tiedot samples-arvojen on nostettava 1:llä jokaisella kellojaksolla maksimiin asti ja siirryttävä sitten nollaan. |
Kuvion tarkistus | Kuvaus |
esimample, kun S=1, N=16 ja WIDTH_MULP = 2, dataleveys muunninta kohti on S * WIDTH_MULP * N = 32. Suurin data sample arvo on 0xFFFF. The ramp kuvioiden tarkistus varmistaa, että samat kuviot vastaanotetaan kaikissa muuntimissa. | |
Komentokanava ramp kuvion tarkistaja | F-Tile JESD204C malli example tukee komentokanavaa ramp kuvion tarkistaja. Ensimmäinen vastaanotettu komentosana (6 bittiä) ladataan alkuarvona. Saman kaistan myöhempien komentosanojen tulee kasvaa arvoon 0x3F ja siirtyä arvoon 0x00.
Komentokanava ramp kuvion tarkistus tarkistaa r:lleamp kuvioita kaikilla kaistalla. |
F-Tile JESD204C TX ja RX IP
Tämä malli example antaa sinun määrittää jokaisen TX/RX:n yksipuoliseksi tai kaksipuoliseksi moodiksi.
Duplex-kokoonpanot mahdollistavat IP-toimintojen esittelyn joko sisäisen tai ulkoisen sarjasilmukan avulla. IP:n sisällä olevia CSR:itä ei ole optimoitu IP-valvonnan ja tilan tarkkailun mahdollistamiseksi.
F-Tile JESD204C Design Example Kello ja nollaus
F-Tile JESD204C malli example on sarja kello- ja nollaussignaaleja.
Taulukko 13.Suunnittelu esimample kellot
Kellosignaali | Suunta | Kuvaus |
mgmt_clk | Syöte | LVDS-differentiaalikello taajuudella 100 MHz. |
refclk_xcvr | Syöte | Lähetin-vastaanottimen referenssikello, jonka tiedonsiirtonopeus/kerroin on 33. |
refclk_core | Syöte | Ytimen referenssikello samalla taajuudella kuin
refclk_xcvr. |
in_sysref | Syöte | SYSREF signaali.
Suurin SYSREF-taajuus on datanopeus/(66x32xE). |
sysref_out | Lähtö | |
txlink_clk rxlink_clk | Sisäinen | TX- ja RX-linkin kello datanopeudella/66. |
txframe_clk rxframe_clk | Sisäinen |
|
tx_fclk rx_fclk | Sisäinen |
|
spi_SCLK | Lähtö | SPI-siirtonopeuskello taajuudella 20 MHz. |
Kun lataat suunnittelun esimampFPGA-laitteeseen, sisäinen ninit_done -tapahtuma varmistaa, että JTAG Avalon Master -sillalle on nollattu, samoin kuin kaikki muut lohkot.
SYSREF-generaattorilla on itsenäinen nollaus, joka lisää tahallisen asynkronisen suhteen txlink_clk- ja rxlink_clk-kelloille. Tämä menetelmä on kattavampi ulkoisen kellosirun SYSREF-signaalin emuloinnissa.
Taulukko 14. Suunnittelu esimample Resets
Nollaa signaali | Suunta | Kuvaus |
global_rst_n | Syöte | Painike globaali nollaus kaikille lohkoille, paitsi JTAG Avalon Master -sillalle. |
ninit_done | Sisäinen | Lähtö Reset Release IP:stä JTAG Avalon Master -sillalle. |
edctl_rst_n | Sisäinen | ED-ohjauslohko nollataan JTAG Avalon Master -sillalle. Portit hw_rst ja global_rst_n eivät nollaa ED-ohjauslohkoa. |
hw_rst | Sisäinen | Vahvista ja poista hw_rst kirjoittamalla ED-ohjauslohkon rst_ctl-rekisteriin. mgmt_rst_in_n väittää, kun hw_rst on vahvistettu. |
mgmt_rst_in_n | Sisäinen | Nollaa eri IP-osoitteiden Avalon-muistikartoitettujen liitäntöjen ja nollaussekvensserien tulot:
|
sysref_rst_n | Sisäinen | Reset SYSREF-generaattorilohkolle ED-ohjauslohkossa käyttämällä nollaussekvensserin 0 reset_out2-porttia. Reset-sekvensserin 0 reset_out2-portti keskeyttää nollauksen, jos ydin-PLL on lukittu. |
core_pll_rst | Sisäinen | Nollaa ydin-PLL:n reset-sekvensserin 0 reset_out0-portin kautta. Ydin PLL nollautuu, kun mgmt_rst_in_n reset vahvistetaan. |
j204c_tx_avs_rst_n | Sisäinen | Nollaa F-Tile JESD204C TX Avalon -muistikartoidun liitännän nollaussekvensserin 0 kautta. TX Avalon -muistikartoitettu liitäntä vahvistaa, kun mgmt_rst_in_n vahvistetaan. |
j204c_rx_avs_rst_n | Sisäinen | Nollaa F-Tile JESD204C TX Avalon -muistikartoidun liitännän nollaussekvensserin 1 kautta. RX Avalon -muistikartoitettu liitäntä vahvistaa, kun mgmt_rst_in_n on vahvistettu. |
j204c_tx_rst_n | Sisäinen | Nollaa F-Tile JESD204C TX -linkki- ja siirtokerrokset txlink_clk- ja txframe_clk-toimialueissa.
Nollaussekvenssin 0 reset_out5-portti nollaa j204c_tx_rst_n. Tämä nollaus lopettaa, jos ydin-PLL on lukittu ja tx_pma_ready- ja tx_ready-signaalit vahvistetaan. |
j204c_rx_rst_n | Sisäinen | Nollaa F-Tile JESD204C RX-linkki- ja siirtokerrokset rxlink_clk- ja rxframe_clk-verkkotunnuksissa. |
Nollaa signaali | Suunta | Kuvaus |
Reset-sekvensserin 1 reset_out4-portti nollaa j204c_rx_rst_n. Tämä nollaus peruuttaa, jos ydin-PLL on lukittu ja rx_pma_ready- ja rx_ready-signaalit vahvistetaan. | ||
j204c_tx_rst_ack_n | Sisäinen | Nollaa kättelysignaali komennolla j204c_tx_rst_n. |
j204c_rx_rst_ack_n | Sisäinen | Nollaa kättelysignaali komennolla j204c_rx_rst_n. |
Kuva 8. Suunnittelun ajoituskaavio Example Resets
F-Tile JESD204C Design Example Signaalit
Taulukko 15. Järjestelmäliittymän signaalit
Signaali | Suunta | Kuvaus |
Kellot ja nollaukset | ||
mgmt_clk | Syöte | 100 MHz kello järjestelmän hallintaan. |
refclk_xcvr | Syöte | Viitekello F-tile UX QUAD:lle ja System PLL:lle. Vastaa tiedonsiirtonopeutta/kerrointa 33. |
refclk_core | Syöte | Core PLL referenssikello. Käyttää samaa kellotaajuutta kuin refclk_xcvr. |
in_sysref | Syöte | SYSREF-signaali ulkoisesta SYSREF-generaattorista JESD204C:n alaluokan 1 toteutukseen. |
sysref_out | Lähtö | SYSREF-signaali JESD204C:n alaluokan 1 toteutukselle, joka on generoitu FPGA-laitteella suunnittelua vartenample linkin alustus on tarkoitettu vain. |
Signaali | Suunta | Kuvaus |
SPI | ||
spi_SS_n[2:0] | Lähtö | Aktiivinen matala, SPI-slaven valintasignaali. |
spi_SCLK | Lähtö | SPI-sarjakello. |
spi_sdio | Tulo/lähtö | Tulostaa tiedot isännästä ulkoiseen orjaan. Syötä tiedot ulkoisesta orjasta isännälle. |
Signaali | Suunta | Kuvaus |
Huomautus:Kun Generate 3-Wire SPI Module -vaihtoehto on käytössä. | ||
spi_MISO
Huom: Kun Generate 3-Wire SPI Module -vaihtoehto ei ole käytössä. |
Syöte | Syötä tiedot ulkoisesta orjasta SPI-isäntään. |
spi_MOSI
Huomautus: Kun Generate 3-Wire SPI Module -vaihtoehto ei ole käytössä. |
Lähtö | Tulostaa tiedot SPI-isännästä ulkoiseen orjaan. |
Signaali | Suunta | Kuvaus |
ADC / DAC | ||
tx_serial_data[LINK*L-1:0] |
Lähtö |
Differentiaalinen nopea sarjalähtödata DAC:hen. Kello on upotettu sarjatietovirtaan. |
tx_serial_data_n[LINK*L-1:0] | ||
rx_serial_data[LINK*L-1:0] |
Syöte |
Differentiaalinen nopea sarjatulodata ADC:ltä. Kello palautetaan sarjatietovirrasta. |
rx_serial_data_n[LINK*L-1:0] |
Signaali | Suunta | Kuvaus |
Yleiskäyttöinen I/O | ||
user_led[3:0] |
Lähtö |
Ilmaisee tilan seuraavissa olosuhteissa:
|
user_dip[3:0] | Syöte | Käyttäjätilan DIP-kytkimen tulo:
|
Signaali | Suunta | Kuvaus |
Out-of-band (OOB) ja tila | ||
rx_patchk_data_error[LINK-1:0] | Lähtö | Kun tämä signaali vahvistetaan, se osoittaa, että kuviontarkistus on havainnut virheen. |
rx_link_error[LINK-1:0] | Lähtö | Kun tämä signaali vahvistetaan, se osoittaa, että JESD204C RX IP on vahvistanut keskeytyksen. |
tx_link_error[LINK-1:0] | Lähtö | Kun tämä signaali vahvistetaan, se osoittaa, että JESD204C TX IP on vahvistanut keskeytyksen. |
emb_lock_out | Lähtö | Kun tämä signaali vahvistetaan, se osoittaa, että JESD204C RX IP on saavuttanut EMB-lukituksen. |
sh_lock_out | Lähtö | Kun tämä signaali vahvistetaan, se osoittaa, että JESD204C RX IP-synkronointiotsikko on lukittu. |
Signaali | Suunta | Kuvaus |
Avalon suoratoisto | ||
rx_avst_valid[LINK-1:0] | Syöte | Osoittaa onko muuntaja sampsovelluskerrokseen lähetettävät tiedot ovat kelvollisia tai virheellisiä.
|
rx_avst_data[(TOTAL_SAMPLE*N)-1:0
] |
Syöte | Muunnin samptiedot sovelluskerrokseen. |
F-Tile JESD204C Design Example Control Registers
F-Tile JESD204C malli exampED-ohjauslohkon le-rekisterit käyttävät tavuosoitteita (32 bittiä).
Taulukko 16. Suunnittelu esimample Osoitekartta
Nämä 32-bittiset ED-ohjauslohkorekisterit ovat mgmt_clk-toimialueella.
Komponentti | Osoite |
F-Tile JESD204C TX IP | 0x000C_0000 – 0x000C_03FF |
F-Tile JESD204C RX IP | 0x000D_0000 – 0x000D_03FF |
SPI-ohjaus | 0x0102_0000 – 0x0102_001F |
PIO-ohjaus | 0x0102_0020 – 0x0102_002F |
PIO-tila | 0x0102_0040 – 0x0102_004F |
Nollaa sekvensori 0 | 0x0102_0100 – 0x0102_01FF |
Nollaa sekvensori 1 | 0x0102_0200 – 0x0102_02FF |
ED-ohjaus | 0x0102_0400 – 0x0102_04FF |
F-Tile JESD204C IP-lähetin-vastaanotin PHY Reconfig | 0x0200_0000 – 0x023F_FFFF |
Taulukko 17. Rekisterin käyttöoikeustyyppi ja määritelmä
Tässä taulukossa kuvataan Intel FPGA IP:iden rekisterin käyttöoikeustyyppi.
Käyttöoikeustyyppi | Määritelmä |
RO/V | Ohjelmisto vain luku -tilassa (ei vaikutusta kirjoittamiseen). Arvo voi vaihdella. |
RW |
|
RW1C |
|
Taulukko 18. ED-ohjauksen osoitekartta
Offset | Rekisteröi Nimi |
0x00 | rst_ctl |
0x04 | rst_sts0 |
jatkui… |
Offset | Rekisteröi Nimi |
0x10 | rst_sts_detected0 |
0x40 | sysref_ctl |
0x44 | sysref_sts |
0x80 | tst_ctl |
0x8c | tst_err0 |
Taulukko 19. ED-ohjauslohkon ohjaus- ja tilarekisterit
Tavu Offset | Rekisteröidy | Nimi | Pääsy | Nollaa | Kuvaus |
0x00 | rst_ctl | rst_assert | RW | 0x0 | Palauta ohjaus. [0]: Kirjoita 1 vahvistaaksesi nollauksen. (hw_rst) Kirjoita 0 uudelleen lopettaaksesi nollauksen. [31:1]: Varattu. |
0x04 | rst_sts0 | rst_status | RO/V | 0x0 | Nollaa tila. [0]: Ydin PLL lukittu tila. [31:1]: Varattu. |
0x10 | rst_sts_dete cted0 | rst_sts_set | RW1C | 0x0 | Sisäisen tai ulkoisen SYSREF-generaattorin SYSREF-reunan tunnistuksen tila. [0]: Arvo 1 Ilmaisee, että SYSREF:n nouseva reuna on havaittu alaluokan 1 toiminnalle. Ohjelmisto voi kirjoittaa 1 tyhjentääkseen tämän bitin uuden SYSREF-reunan havaitsemisen mahdollistamiseksi. [31:1]: Varattu. |
0x40 | sysref_ctl | sysref_contr ol | RW | Kaksipuolinen tietopolku
|
SYSREF-ohjaus.
Katso Taulukko 10 sivulla 17 saadaksesi lisätietoja tämän rekisterin käytöstä. |
Säännöllinen: | Huomautus: Nollausarvo riippuu | ||||
0x00081 | SYSREF-tyyppi ja F-Tile | ||||
Aukko - säännöllinen: | JESD204C IP-datapolun parametriasetukset. | ||||
0x00082 | |||||
TX- tai RX-tiedot | |||||
polku | |||||
Yksi laukaus: | |||||
0x00000 | |||||
Säännöllinen: | |||||
0x00001 | |||||
aukko- | |||||
määräajoin: | |||||
0x00002 | |||||
0x44 | sysref_sts | sysref_statu s | RO/V | 0x0 | SYSREF-tila. Tämä rekisteri sisältää sisäisen SYSREF-generaattorin viimeisimmät SYSREF-jakso- ja toimintajaksoasetukset.
Katso Taulukko 9 sivulla 16 SYSREF-jakson ja käyttöjakson laillisesta arvosta. |
jatkui… |
Tavu Offset | Rekisteröidy | Nimi | Pääsy | Nollaa | Kuvaus |
[8:0]: SYSREF-jakso.
|
|||||
0x80 | tst_ctl | tst_control | RW | 0x0 | Testin ohjaus. Tämän rekisterin avulla voit ottaa käyttöön erilaisia testikuvioita kuviogeneraattorille ja tarkistille. [1:0] = Varattu kenttä [2] = ramp_test_ctl
|
0x8c | tst_err0 | tst_error | RW1C | 0x0 | Linkin 0 virhelippu. Kun bitti on 1'b1, se osoittaa virheen. Sinun tulee korjata virhe ennen kuin kirjoitat 1'b1:n kyseiseen bittiin virhelipun tyhjentämiseksi. [0] = Kuvion tarkistimen virhe [1] = tx_link_error [2] = rx_link_error [3] = Komentokuvion tarkistimen virhe [31:4]: Varattu. |
Asiakirjan versiohistoria F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example Käyttöopas
Asiakirjan versio | Intel Quartus Prime -versio | IP-versio | Muutokset |
2021.10.11 | 21.3 | 1.0.0 | Alkuperäinen julkaisu. |
Asiakirjat / Resurssit
![]() |
intel F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example [pdfKäyttöopas F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example, F-Tile JESD204C, Intel FPGA IP Design Example, IP Design Example, Design Example |