F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example
אודות ה-F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP Design Exampהמדריך למשתמש
מדריך למשתמש זה מספק את התכונות, הנחיות השימוש ותיאור מפורט על העיצוב למשלamples עבור F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP באמצעות התקני Intel Agilex™.
קהל מיועד
מסמך זה מיועד ל:
- ארכיטקט עיצוב לבחירת IP במהלך שלב תכנון התכנון ברמת המערכת
- מעצבי חומרה בעת שילוב ה-IP בעיצוב רמת המערכת שלהם
- מהנדסי אימות במהלך סימולציה ברמת המערכת ושלב אימות החומרה
מסמכים קשורים
הטבלה הבאה מפרטת מסמכי עזר אחרים הקשורים ל-F-Tile JESD204C Intel FPGA IP.
טבלה 1. מסמכים קשורים
הַפנָיָה | תֵאוּר |
מדריך למשתמש של F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | מספק מידע על F-Tile JESD204C Intel FPGA IP. |
הערות פרסום של F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | מפרט את השינויים שבוצעו עבור F-Tile JESD204C F-Tile JESD204C במהדורה מסוימת. |
גיליון נתונים של מכשיר Intel Agilex | מסמך זה מתאר את המאפיינים החשמליים, מאפייני המיתוג, מפרטי התצורה והתזמון עבור התקני Intel Agilex. |
ראשי תיבות ומילון מונחים
טבלה 2. רשימת ראשי תיבות
ראשי תיבות | הַרחָבָה |
LEMC | שעון רב בלוק מקומי מורחב |
FC | קצב שעון מסגרת |
ADC | ממיר אנלוגי לדיגיטלי |
DAC | ממיר דיגיטלי לאנלוגי |
DSP | מעבד אותות דיגיטלי |
TX | מַשׁדֵר |
RX | מַקְלֵט |
ראשי תיבות | הַרחָבָה |
DLL | שכבת קישור נתונים |
אחריות חברתית | רישום בקרה ומצבים |
CRU | יחידת שעון ואיפוס |
ISR | שגרת שירות להפריע |
FIFO | ראשון-נכנס-ראשון-יוצא |
SERDES | סיריאלייזר מסיר סדרה |
ECC | שגיאה בתיקון הקוד |
FEC | תיקון שגיאות קדימה |
SERR | זיהוי שגיאה בודדת (ב-ECC, ניתן לתיקון) |
DERR | זיהוי שגיאות כפול (ב-ECC, קטלני) |
PRBS | רצף בינארי פסאודורנדומלי |
MAC | בקר גישה למדיה. MAC כולל תת שכבת פרוטוקול, שכבת תעבורה ושכבת קישור נתונים. |
PHY | שכבה פיזית. PHY כולל בדרך כלל את השכבה הפיזית, SERDES, דרייברים, מקלטים ו-CDR. |
PCS | תת-שכבת קידוד פיזי |
PMA | התקשרות בינונית פיזית |
RBD | השהיית מאגר RX |
UI | מרווח יחידה = משך סיביות טורית |
ספירת RBD | RX Buffer Delay הגעה אחרונה לנתיב |
קיזוז RBD | הזדמנות לשחרור מאגר RX |
SH | כותרת סנכרון |
TL | שכבת תחבורה |
EMIB | גשר Interconnect Multi-Die Embedded |
טבלה 3. רשימת מילון מונחים
מוּנָח | תֵאוּר |
מכשיר ממיר | ממיר ADC או DAC |
מכשיר לוגי | FPGA או ASIC |
שְׁמִינִיָה | קבוצה של 8 ביטים, המשמשת כקלט למקודד 64/66 ופלט מהמפענח |
לְכַרסֵם | סט של 4 ביטים המהווה את יחידת העבודה הבסיסית של מפרטי JESD204C |
לַחסוֹם | סמל של 66 סיביות שנוצר על ידי ערכת הקידוד 64/66 |
תעריף קו | קצב נתונים אפקטיבי של קישור טורי
קצב קו נתיב = (Mx Sx N'x 66/64 x FC) / L |
שעון קישור | שעון קישור = קצב קו נתיב/66. |
מִסגֶרֶת | קבוצה של אוקטטים עוקבים שבהם ניתן לזהות את המיקום של כל אוקטטה על ידי התייחסות לאות יישור מסגרת. |
שעון מסגרת | שעון מערכת הפועל בקצב המסגרת, זה חייב להיות שעון קישור פי 1 ו-2. |
מוּנָח | תֵאוּר |
Samples לשעון מסגרת | Samples לשעון, סך ה-samples in frame שעון עבור התקן הממיר. |
LEMC | שעון פנימי המשמש ליישור הגבול של הרב-בלוק המורחב בין נתיבים ולתוך הפניות החיצוניות (SYSREF או Subclass 1). |
תת-קבוצה 0 | אין תמיכה בהשהייה דטרמיניסטית. יש לשחרר את הנתונים מיד לאחר ביטול הטיה של נתיב לנתיב במקלט. |
תת-קבוצה 1 | חביון דטרמיניסטי באמצעות SYSREF. |
קישור רב נקודות | קישורים בין מכשירים עם 2 התקני ממירים או יותר. |
קידוד 64B / 66B | קוד קו שממפה נתונים של 64 סיביות ל-66 סיביות ליצירת בלוק. מבנה הנתונים ברמת הבסיס הוא בלוק שמתחיל בכותרת סינכרון של 2 סיביות. |
טבלה 4. סמלים
מוּנָח | תֵאוּר |
L | מספר נתיבים לכל התקן ממיר |
M | מספר הממירים למכשיר |
F | מספר אוקטטים לכל פריים בנתיב בודד |
S | מספר sampשודרו לממיר בודד לכל מחזור מסגרת |
N | רזולוציית ממיר |
לא | מספר כולל של ביטים לשנייהample בפורמט נתוני המשתמש |
CS | מספר סיביות בקרה לכל שניות המרהample |
CF | מספר מילות בקרה לכל תקופת שעון מסגרת לכל קישור |
HD | פורמט נתוני משתמש בצפיפות גבוהה |
E | מספר רב בלוק במולטי בלוק מורחב |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Exampמדריך להתחלה מהירה
עיצוב ה-F-Tile JESD204C Intel FPGA IP examples עבור התקני Intel Agilex כולל שולחן בדיקה מדמה ועיצוב חומרה התומך בהידור ובדיקות חומרה.
אתה יכול ליצור את העיצוב של F-Tie JESD204C, למשלamples דרך קטלוג ה-IP בתוכנת Intel Quartus® Prime Pro Edition.
איור 1. פיתוח שtages עבור ה-Design Example
עיצוב דוגמהampתרשים בלוקים
איור 2. עיצוב דגם F-Tie JESD204Campתרשים בלוקים ברמה גבוהה
העיצוב לשעברample מורכב מהמודולים הבאים:
- מערכת מעצב פלטפורמות
- F-Tile JESD204C Intel FPGA IP
- JTAG לגשר אבאלון מאסטר
- בקר I/O מקביל (PIO).
- ממשק יציאה טורית (SPI) - מודול מאסטר - IOPLL
- מחולל SYSREF
- Example Design (ED) Control CSR
- אפס סיקוונסרים
- מערכת PLL
- מחולל דפוסים
- בודק דפוסים
טבלה 5. עיצוב דוגמהample Modules
רכיבים | תֵאוּר |
מערכת מעצב פלטפורמות | מערכת ה-Platform Designer מציגה את נתיב הנתונים ה-IP F-Tile JESD204C וציוד היקפי תומך. |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | מערכת המשנה הזו של מעצב פלטפורמה מכילה את כתובות ה-IP של TX ו-RX F-Tile JESD204C המיוצרות יחד עם הדופלקס PHY. |
JTAG לגשר אבאלון מאסטר | גשר זה מספק גישה למארח קונסולת המערכת ל-IP ממופה זיכרון בתכנון דרך ה-JTAG מִמְשָׁק. |
בקר I/O מקביל (PIO). | בקר זה מספק ממשק ממופה זיכרון עבור sampלינג והנעה של יציאות I/O לשימוש כללי. |
מאסטר SPI | מודול זה מטפל בהעברה טורית של נתוני תצורה לממשק SPI בקצה הממיר. |
מחולל SYSREF | מחולל SYSREF משתמש בשעון הקישור כשעון ייחוס ומייצר פולסי SYSREF עבור F-Tile JESD204C IP.
פֶּתֶק: עיצוב זה לשעברample משתמש במחולל SYSREF כדי להדגים את אתחול קישור ה-IP הדופלקס F-Tile JESD204C. ביישום F-Tile JESD204C subclass 1 ברמת המערכת, עליך ליצור את ה-SYSREF מאותו מקור כמו שעון ההתקן. |
IOPLL | עיצוב זה לשעברample משתמש ב-IOPLL כדי ליצור שעון משתמש להעברת נתונים ל-F-Tile JESD204C IP. |
ED Control CSR | מודול זה מספק בקרת ומצב זיהוי SYSREF, ושליטה וסטטוס של דפוסי בדיקה. |
אפס סיקוונסרים | עיצוב זה לשעברample מורכב מ-2 רצפי איפוס:
|
מערכת PLL | מקור שעון ראשי למעבר ה-IP הקשה של F-tile ו-EMIB. |
מחולל דפוסים | מחולל הדפוסים יוצר PRBS או ramp תַבְנִית. |
בודק דפוסים | בודק הדפוסים מאמת את ה-PRBS או ramp דפוס התקבל, ומסמן שגיאה כאשר הוא מוצא אי התאמה של נתונים sample. |
דרישות תוכנה
אינטל משתמשת בתוכנה הבאה כדי לבדוק את העיצוב למשלamples במערכת לינוקס:
- תוכנת Intel Quartus Prime Pro Edition
- סימולטור Questa*/ModelSim* או VCS*/VCS MX
יצירת העיצוב
כדי ליצור את העיצוב למשלample מעורך פרמטרי IP:
- צור פרויקט המכוון למשפחת מכשירי Intel Agilex F-tile ובחר את המכשיר הרצוי.
- בקטלוג ה-IP, כלים ➤ קטלוג IP, בחר F-Tile JESD204C Intel FPGA IP.
- ציין שם ברמה העליונה ואת התיקיה עבור גרסת ה-IP המותאמת אישית שלך. לחץ על אישור. עורך הפרמטרים מוסיף את ה-.ip ברמה העליונה file לפרויקט הנוכחי באופן אוטומטי. אם תתבקש להוסיף ידנית את ה-.ip file לפרויקט, לחץ על פרויקט ➤ הוסף/הסר Files בפרויקט כדי להוסיף את file.
- תחת האקסampבכרטיסייה עיצוב, ציין את העיצוב למשלample פרמטרים כמתואר ב-Design Example פרמטרים.
- לחץ על צור דוגמהample Design.
התוכנה מייצרת את כל העיצוב files בספריות המשנה. אלה fileנדרשים להפעיל סימולציה והידור.
עיצוב דוגמהample פרמטרים
עורך פרמטרי ה-IP F-Tile JESD204C Intel FPGA IP כולל את ה-Exampלשונית עיצוב כדי שתוכל לציין פרמטרים מסוימים לפני יצירת העיצוב, למשלample.
טבלה 6. פרמטרים ב-Example Design Tab
פָּרָמֶטֶר | אפשרויות | תֵאוּר |
בחר עיצוב |
|
בחר את בקרת מסוף המערכת כדי לגשת לעיצוב למשלampנתיב הנתונים דרך מסוף המערכת. |
הַדמָיָה | ללא שם: מופעל, כבוי | הפעל עבור ה-IP כדי ליצור את הדרוש files להדמיית העיצוב למשלample. |
סִינתֶזָה | ללא שם: מופעל, כבוי | הפעל עבור ה-IP כדי ליצור את הדרוש files עבור הידור והדגמת חומרה של Intel Quartus Prime. |
פורמט HDL (לסימולציה) |
|
בחר בפורמט HDL של ה-RTL files עבור סימולציה. |
פורמט HDL (לסינתזה) | Verilog בלבד | בחר בפורמט HDL של ה-RTL files לסינתזה. |
פָּרָמֶטֶר | אפשרויות | תֵאוּר |
צור מודול SPI בעל 3 חוטים | ללא שם: מופעל, כבוי | הפעל כדי לאפשר ממשק SPI 3-wire במקום 4-wire. |
מצב Sysref |
|
בחר אם ברצונך שהיישור של SYSREF יהיה מצב דופק של זריקה אחת, תקופתי או תקופתי עם פערים, בהתבסס על דרישות התכנון שלך וגמישות התזמון שלך.
|
בחר לוח | אַף לֹא אֶחָד | בחר את הלוח עבור העיצוב למשלample.
|
תבנית בדיקה |
|
בחר מחולל דפוסים ודפוס בדיקת בודק.
|
אפשר לולאה טורית פנימית | ללא שם: מופעל, כבוי | בחר לולאה טורית פנימית. |
אפשר ערוץ פקודה | ללא שם: מופעל, כבוי | בחר תבנית ערוץ פקודה. |
מבנה ספריות
עיצוב ה-F-Tile JESD204C לשעברampספריות le מכילות שנוצרו files עבור העיצוב לשעברamples.
איור 3. מבנה ספריות עבור F-Tile JESD204C Intel Agilex Design Example
טבלה 7. ספרייה Files
תיקיות | Files |
ed/rtl |
|
סימולציה/מנטור |
|
סימולציה/תקצירים |
|
הדמיית ה-Design Example Testbench
העיצוב לשעברample testbench מדמה את העיצוב שנוצר שלך.
איור 4. נוהל
כדי לדמות את העיצוב, בצע את השלבים הבאים:
- שנה את ספריית העבודה לample_design_directory>/simulation/ .
- בשורת הפקודה, הפעל את סקריפט הסימולציה. הטבלה שלהלן מציגה את הפקודות להפעלת הסימולטורים הנתמכים.
מַדמֶה | פְּקוּדָה |
Questa/ModelSim | vsim -do modelsim_sim.tcl |
vsim -c -do modelsim_sim.tcl (ללא Questa/ ModelSim GUI) | |
VCS | sh vcs_sim.sh |
VCS MX | sh vcsmx_sim.sh |
הסימולציה מסתיימת בהודעות המעידות אם הריצה הצליחה או לא.
איור 5. סימולציה מוצלחת
איור זה מציג את הודעת הסימולציה המוצלחת עבור סימולטור VCS.
קומפילציה של ה-Design Example
כדי להרכיב את ה-compilation-בלבד exampלפרויקט, בצע את השלבים הבאים:
- ודא עיצוב קומפילציה למשלampהדור הושלם.
- בתוכנת Intel Quartus Prime Pro Edition, פתח את פרויקט Intel Quartus Prime Pro Editionample_ design_ directory>/ed/quartus.
- בתפריט עיבוד, לחץ על התחל הידור.
תיאור מפורט עבור F-Tile JESD204C Design Example
עיצוב ה-F-Tile JESD204C לשעברample מדגים את הפונקציונליות של הזרמת נתונים באמצעות מצב loopback.
אתה יכול לציין את הגדרות הפרמטרים לבחירתך וליצור את העיצוב למשלample.
העיצוב לשעברample זמין רק במצב דופלקס עבור גרסת Base ו-PHY. אתה יכול לבחור גרסה בסיסית בלבד או PHY בלבד, אך ה-IP ייצור את העיצוב למשלample הן עבור Base והן עבור PHY.
פֶּתֶק: כמה תצורות של קצב נתונים גבוה עלולות להיכשל בתזמון. כדי למנוע כשל בתזמון, שקול לציין ערך של מכפיל תדר שעון מסגרת נמוך יותר (FCLK_MULP) בלשונית Configurations של עורך הפרמטרים F-Tile JESD204C Intel FPGA IP.
רכיבי מערכת
עיצוב ה-F-Tile JESD204C לשעברample מספק זרימת בקרה מבוססת תוכנה המשתמשת ביחידת הבקרה הקשיחה עם או בלי תמיכה במסוף המערכת.
העיצוב לשעברample מאפשר קישור אוטומטי במצבי loopback פנימי וחיצוני.
JTAG לגשר אבאלון
ה- J.TAG ל-Avalon Master Bridge מספק חיבור בין המערכת המארחת כדי לגשת ל-F-Tile JESD204C IP הממופת בזיכרון לבין רישומי בקרת ה-IP והסטטוס ההיקפיים דרך ה-JTAG מִמְשָׁק.
איור 6. מערכת עם JTAG ל-Avalon Master Bridge Core
פֶּתֶק: שעון המערכת חייב להיות מהיר לפחות פי 2 מה-JTAG שָׁעוֹן. שעון המערכת הוא mgmt_clk (100MHz) בעיצוב זה למשלample.
ליבת קלט/פלט מקבילית (PIO).
ליבת הקלט/פלט המקבילית (PIO) עם ממשק Avalon מספקת ממשק ממופה זיכרון בין יציאת עבד ממופת זיכרון של Avalon ויציאות I/O לשימוש כללי. יציאות ה-I/O מתחברות ללוגיקת משתמש על-שבב, או לפיני I/O שמתחברים להתקנים חיצוניים ל-FPGA.
איור 7. ליבת PIO עם יציאות קלט, יציאות פלט ותמיכה ב-IRQ
כברירת מחדל, רכיב מעצב הפלטפורמה משבית את קו שירות ההפרעות (IRQ).
יציאות PIO I/O מוקצות ברמה העליונה של HDL file ( מצב io_ עבור יציאות קלט, בקרת io_ עבור יציאות פלט).
הטבלה שלהלן מתארת את קישוריות האות עבור יציאות ה-I/O של המצב והבקרה למתג DIP ול-LED בערכת הפיתוח.
טבלה 8. יציאות PIO Core I/O
נָמָל | קצת | אוֹת |
Out_port | 0 | תכנות USER_LED SPI בוצע |
31:1 | שָׁמוּר | |
In_port | 0 | USER_DIP הפעלת לולאה טורית פנימית כבויה = 1 פועל = 0 |
1 | הפעלה של SYSREF שנוצר על ידי USER_DIP על ידי FPGA כבוי = 1 פועל = 0 |
|
31:2 | שָׁמוּר. |
SPI מאסטר
מודול המאסטר SPI הוא רכיב מעצב פלטפורמה סטנדרטי בספרייה הסטנדרטית של קטלוג IP. מודול זה משתמש בפרוטוקול SPI כדי להקל על התצורה של ממירים חיצוניים (למשלample, ADC, DAC ומחוללי שעון חיצוניים) באמצעות חלל רישום מובנה בתוך התקנים אלה.
ל-SPI מאסטר יש ממשק ממופת זיכרון של Avalon שמתחבר למאסטר Avalon (JTAG ל-Avalon master bridge) דרך החיבור הממופת בזיכרון של Avalon. מאסטר SPI מקבל הוראות הגדרה מהמאסטר של Avalon.
מודול המאסטר SPI שולט בעד 32 עבדי SPI עצמאיים. קצב הביאוד של SCLK מוגדר ל-20 מגה-הרץ (מתחלק ב-5).
מודול זה מוגדר לממשק של 4 חוטים ברוחב 24 סיביות. אם נבחרה האפשרות Generate 3-Wire SPI Module, מודול נוסף מופעל להמרת פלט 4-חוטים של ה-SPI המאסטר ל-3-חוטים.
IOPLL
ה-IOPLL יוצר את השעון הנדרש ליצירת frame_clk ו-link_clk. שעון ההתייחסות ל-PLL ניתן להגדרה אך מוגבל לקצב/פקטור הנתונים של 33.
- לעיצוב למשלample שתומך בקצב נתונים של 24.33024 Gbps, קצב השעון עבור frame_clk ו-link_clk הוא 368.64 מגה-הרץ.
- לעיצוב למשלample שתומך בקצב נתונים של 32 Gbps, קצב השעון עבור frame_clk ו-link_clk הוא 484.848 מגה-הרץ.
מחולל SYSREF
SYSREF הוא אות תזמון קריטי עבור ממירי נתונים עם ממשק F-Tile JESD204C.
מחולל SYSREF בעיצוב example משמש למטרת הדגמה של אתחול קישורי IP דופלקס JESD204C בלבד. באפליקציה JESD204C תת-מחלקה 1 ברמת המערכת, עליך ליצור SYSREF מאותו מקור כמו שעון ההתקן.
עבור F-Tile JESD204C IP, מכפיל SYSREF (SYSREF_MULP) של אוגר הבקרה SYSREF מגדיר את תקופת SYSREF, שהיא כפולה של n של פרמטר E.
עליך לוודא E*SYSREF_MULP ≤16. למשלample, אם E=1, ההגדרה החוקית עבור SYSREF_MULP חייבת להיות בטווח של 1-16, ואם E=3, ההגדרה החוקית עבור SYSREF_MULP חייבת להיות בטווח של 1-5.
פֶּתֶק: אם תגדיר SYSREF_MULP מחוץ לטווח, מחולל SYSREF יתקן את ההגדרה ל-SYSREF_MULP=1.
אתה יכול לבחור אם אתה רוצה שסוג SYSREF יהיה דופק חד פעמי, מחזורי או מחזורי מרווח דרך האקסampלשונית עיצוב בעורך פרמטרי ה-IP F-Tile JESD204C Intel FPGA.
טבלה 9. Examples of Periodic and Gapped Periodic SYSREF Counter
E | SYSREF_MULP | תקופת SYSREF
(E*SYSREF_MULP* 32) |
מחזור חובה | תֵאוּר |
1 | 1 | 32 | 1..31 (ניתן לתכנות) |
פער תקופתי |
1 | 1 | 32 | 16 (קָבוּעַ) |
תְקוּפָתִי |
1 | 2 | 64 | 1..63 (ניתן לתכנות) |
פער תקופתי |
1 | 2 | 64 | 32 (קָבוּעַ) |
תְקוּפָתִי |
1 | 16 | 512 | 1..511 (ניתן לתכנות) |
פער תקופתי |
1 | 16 | 512 | 256 (קָבוּעַ) |
תְקוּפָתִי |
2 | 3 | 19 | 1..191 (ניתן לתכנות) |
פער תקופתי |
2 | 3 | 192 | 96 (קָבוּעַ) |
תְקוּפָתִי |
2 | 8 | 512 | 1..511 (ניתן לתכנות) |
פער תקופתי |
2 | 8 | 512 | 256 (קָבוּעַ) |
תְקוּפָתִי |
2 | 9 (בִּלתִי חוּקִי) |
64 | 32 (קָבוּעַ) |
פער תקופתי |
2 | 9 (בִּלתִי חוּקִי) |
64 | 32 (קָבוּעַ) |
תְקוּפָתִי |
טבלה 10. רישומי בקרה של SYSREF
אתה יכול להגדיר מחדש באופן דינמי את אוגרי הבקרה של SYSREF אם הגדרת האוגר שונה מההגדרה שציינת כאשר יצרת את העיצוב לשעברample. הגדר את אוגרי ה-SYSREF לפני שה-F-Tile JESD204C Intel FPGA IP אינו מתאפס. אם תבחר את מחולל ה-SYSREF החיצוני דרך
sysref_ctrl[7] סיביות רישום, אתה יכול להתעלם מההגדרות של סוג SYSREF, מכפיל, מחזור עבודה ופאזה.
ביטים | ערך ברירת מחדל | תֵאוּר |
sysref_ctrl[1:0] |
|
סוג SYSREF.
ערך ברירת המחדל תלוי בהגדרת מצב SYSREF ב- Example Design הכרטיסייה בעורך פרמטרי ה-IP F-Tile JESD204C Intel FPGA. |
sysref_ctrl[6:2] | 5'b00001 | מכפיל SYSREF.
שדה SYSREF_MULP זה ישים לסוג SYSREF מחזורי ומחזורי מרווחים. עליך להגדיר את ערך המכפיל כדי להבטיח שערך E*SYSREF_MULP הוא בין 1 ל-16 לפני שה-F-Tile JESD204C IP לא יגמר. אם הערך E*SYSREF_MULP נמצא מחוץ לטווח זה, ברירת המחדל של ערך המכפיל הוא 5'b00001. |
sysref_ctrl[7] |
|
בחר SYSREF.
ערך ברירת המחדל תלוי בהגדרת נתיב הנתונים ב-Exampלשונית עיצוב בעורך פרמטרי ה-IP F-Tile JESD204C Intel FPGA.
|
sysref_ctrl[16:8] | 9:0 | מחזור עבודה SYSREF כאשר סוג SYSREF הוא תקופתי או תקופתי עם פערים.
עליך להגדיר את מחזור העבודה לפני שה-F-Tile JESD204C IP נגמר. ערך מקסימלי = (E*SYSREF_MULP*32)-1 למשלampעל: מחזור עבודה של 50% = (E*SYSREF_MULP*32)/2 ברירת המחדל של מחזור העבודה הוא 50% אם לא תגדיר את שדה הרישום הזה, או אם תגדיר את שדה הרישום ל-0 או יותר מהערך המרבי המותר. |
sysref_ctrl[17] | 1'b0 | שליטה ידנית כאשר סוג SYSREF הוא חד פעמי.
אתה צריך לכתוב 1 ואז 0 כדי ליצור דופק SYSREF במצב צילום אחד. |
sysref_ctrl[31:18] | 22:0 | שָׁמוּר. |
אפס רצפים
עיצוב זה לשעברample מורכב משני רצפי איפוס:
- איפוס רצף 0 - מטפל באיפוס לתחום הזרמת TX/RX Avalon, תחום ממופה זיכרון של Avalon, PLL ליבה, TX PHY, ליבת TX ומחולל SYSREF.
- איפוס רצף 1 - מטפל באיפוס ל-RX PHY ול-RX Core.
SPI 3 חוטים
מודול זה הוא אופציונלי להמרת ממשק SPI ל-3 חוטים.
מערכת PLL
ל-F-tile יש שלושה PLLs של המערכת. PLLs של מערכת אלה הם מקור השעון העיקרי למעבר IP קשיח (MAC, PCS ו-FEC) ו-EMIB. המשמעות היא שכאשר אתה משתמש במצב השעון של מערכת PLL, הבלוקים אינם מתועדים על ידי שעון PMA ואינם תלויים בשעון המגיע מליבת ה-FPGA. כל PLL של מערכת מייצר רק את השעון המשויך לממשק תדר אחד. למשלampאתה צריך שני PLLs של מערכת כדי להפעיל ממשק אחד ב-1 GHz וממשק אחד ב-500 MHz. שימוש במערכת PLL מאפשר לך להשתמש בכל נתיב באופן עצמאי ללא שינוי שעון נתיב שישפיע על נתיב סמוך.
כל PLL של מערכת יכול להשתמש בכל אחד משמונה שעוני ייחוס FGT. PLLs של המערכת יכולים לשתף שעון ייחוס או להיות בעלי שעוני ייחוס שונים. כל ממשק יכול לבחור באיזו מערכת PLL הוא משתמש, אך לאחר שנבחר, הוא קבוע, לא ניתן להגדרה מחדש באמצעות תצורה מחדש דינמית.
מידע קשור
F-tile Architecture ומדריך למשתמש של PMA ו-FEC Direct PHY IP
מידע נוסף על מצב השעון של מערכת PLL בהתקני Intel Agilex F-tile.
מחולל תבניות ובודק
מחולל הדפוסים והבודק שימושיים ליצירת נתוניםampבדיקות וניטור למטרות בדיקה.
טבלה 11. מחולל תבניות נתמך
מחולל דפוסים | תֵאוּר |
מחולל תבניות PRBS | עיצוב ה-F-Tile JESD204C לשעברampמחולל הדפוסים le PRBS תומך בדרגה הבאה של פולינומים:
|
Ramp מחולל דפוסים | ה-ramp ערך התבנית גדל ב-1 עבור כל שניות עוקבותample עם רוחב המחולל של N, ומתגלגל ל-0 כאשר כל הביטים ב-sampהם 1.
אפשר את ה-ramp מחולל תבניות על ידי כתיבת 1 עד סיביות 2 של האוגר tst_ctl של בלוק הבקרה ED. |
ערוץ פיקוד רamp מחולל דפוסים | עיצוב ה-F-Tile JESD204C לשעברample תומך בערוץ הפקודה ramp מחולל דפוסים לכל נתיב. ה-ramp ערך התבנית גדל ב-1 לכל 6 סיביות של מילות פקודה.
הזרע ההתחלתי הוא דפוס הגדלה על פני כל הנתיבים. |
טבלה 12. בודק דפוסים נתמך
בודק דפוסים | תֵאוּר |
בודק דפוסים של PRBS | הזרע המעורפל בבודק הדפוסים מסונכרן בעצמו כאשר ה-F-Tile JESD204C IP משיג יישור הטיה. בודק הדפוסים דורש 8 אוקטטים כדי שה-Scrabling seed יסנכרן את עצמו. |
Ramp בודק דפוסים | הנתונים התקפים הראשוניםample עבור כל ממיר (M) נטען כערך ההתחלתי של ה-ramp תבנית. נתונים הבאים ס'ampערכי ה-les חייבים לעלות ב-1 בכל מחזור שעון עד למקסימום ולאחר מכן לעבור ל-0. |
בודק דפוסים | תֵאוּר |
למשלample, כאשר S=1, N=16 ו-WIDTH_MULP = 2, רוחב הנתונים לכל ממיר הוא S * WIDTH_MULP * N = 32. הנתונים המקסימליים sampערך le הוא 0xFFFF. ה-ramp בודק דפוסים מוודא שדפוסים זהים מתקבלים בכל הממירים. | |
ערוץ פיקוד רamp בודק דפוסים | עיצוב ה-F-Tile JESD204C לשעברample תומך בערוץ הפקודה ramp בודק דפוסים. מילת הפקודה הראשונה (6 סיביות) שהתקבלה נטענת כערך ההתחלתי. מילות פקודה עוקבות באותו נתיב חייבות לעלות עד 0x3F ולהתגלגל ל-0x00.
ערוץ הפיקוד ramp בודק דפוס בודק ramp דפוסים על פני כל הנתיבים. |
F-Tile JESD204C TX ו-RX IP
עיצוב זה לשעברample מאפשר לך להגדיר כל TX/RX במצב סימפלקס או במצב דופלקס.
תצורות דופלקס מאפשרות הדגמה של פונקציונליות IP באמצעות לולאה טורית פנימית או חיצונית. CSRs בתוך ה-IP אינם מותאמים כדי לאפשר בקרת IP ותצפית סטטוס.
F-Tile JESD204C עיצוב Example שעון ואיפוס
עיצוב ה-F-Tile JESD204C לשעברampל-le יש סט של אותות שעון ואיפוס.
טבלה 13.עיצוב דוגמהample שעונים
אות שעון | כיוון | תֵאוּר |
mgmt_clk | קֶלֶט | שעון דיפרנציאלי LVDS בתדר של 100 מגהרץ. |
refclk_xcvr | קֶלֶט | שעון ייחוס של מקלט משדר עם תדר קצב/פקטור נתונים של 33. |
refclk_core | קֶלֶט | שעון ייחוס ליבה באותו תדר כמו
refclk_xcvr. |
in_sysref | קֶלֶט | אות SYSREF.
תדירות SYSREF מקסימלית היא קצב נתונים/(66x32xE). |
sysref_out | תְפוּקָה | |
txlink_clk rxlink_clk | פְּנִימִי | שעון קישור TX ו-RX עם תדירות קצב נתונים/66. |
txframe_clk rxframe_clk | פְּנִימִי |
|
tx_fclk rx_fclk | פְּנִימִי |
|
spi_SCLK | תְפוּקָה | שעון קצב העברת SPI עם תדר של 20 מגה-הרץ. |
כאשר אתה טוען את העיצוב למשלampלהכנס למכשיר FPGA, אירוע ninit_done פנימי מבטיח שה-JTAG ל-Avalon Master bridge נמצא באיפוס, כמו גם כל שאר הבלוקים.
למחולל SYSREF יש איפוס עצמאי להזרקת קשר אסינכרוני מכוון עבור השעונים txlink_clk ו-rxlink_clk. שיטה זו מקיפה יותר בחיקוי אות SYSREF משבב שעון חיצוני.
טבלה 14. עיצוב דוגמהample מאפס
איפוס אות | כיוון | תֵאוּר |
global_rst_n | קֶלֶט | איפוס גלובלי של כפתור לחצן עבור כל הבלוקים, מלבד ה-JTAG לגשר אבאלון מאסטר. |
ninit_done | פְּנִימִי | פלט מ-Reset Release IP עבור ה-JTAG לגשר אבאלון מאסטר. |
edctl_rst_n | פְּנִימִי | בלוק ED Control מאופס על ידי JTAG לגשר אבאלון מאסטר. היציאות hw_rst ו-global_rst_n אינן מאפסות את בלוק ED Control. |
hw_rst | פְּנִימִי | קבע והסר את hw_rst על ידי כתיבה לאגר rst_ctl של בלוק ED Control. mgmt_rst_in_n טוען כאשר hw_rst נטען. |
mgmt_rst_in_n | פְּנִימִי | איפוס עבור ממשקים ממופי זיכרון של Avalon של כתובות IP שונות וכניסות של רצפי איפוס:
|
sysref_rst_n | פְּנִימִי | איפוס עבור בלוק מחולל SYSREF בבלוק ED Control באמצעות יציאת איפוס הרצף 0 reset_out2. יציאת הרצף האיפוס 0 reset_out2 מבטלת את האיפוס אם PLL הליבה נעול. |
core_pll_rst | פְּנִימִי | מאפס את ה-PLL הליבה דרך יציאת ה-reset sequencer 0 reset_out0. ה-PLL הליבה מתאפס כאשר mgmt_rst_in_n איפוס מוגדר. |
j204c_tx_avs_rst_n | פְּנִימִי | מאפס את ממשק ה-F-Tile JESD204C TX Avalon ממופה זיכרון באמצעות איפוס רצף 0. ממשק TX Avalon ממופה זיכרון תוקף כאשר mgmt_rst_in_n נרשם. |
j204c_rx_avs_rst_n | פְּנִימִי | מאפס את ממשק ה-F-Tile JESD204C TX Avalon ממופה זיכרון באמצעות רצף איפוס 1. ממשק ה-RX Avalon ממופה זיכרון תוקף כאשר mgmt_rst_in_n מוצהר. |
j204c_tx_rst_n | פְּנִימִי | מאפס את שכבות הקישור והטרנספורט F-Tile JESD204C TX בדומיינים txlink_clk, ו-txframe_clk.
יציאת ה-reset sequencer 0 reset_out5 מאפס את j204c_tx_rst_n. איפוס זה מבטל אם ה-PLL הליבה נעול, והאותות tx_pma_ready ו-tx_ready מתקבלים. |
j204c_rx_rst_n | פְּנִימִי | מאפס את שכבות הקישור וההעברה של F-Tile JESD204C RX בדומיינים, rxlink_clk ו-rxframe_clk. |
איפוס אות | כיוון | תֵאוּר |
יציאת ה-reset sequencer 1 reset_out4 מאפס את j204c_rx_rst_n. איפוס זה מבטל אם ה-PLL הליבה נעול, והאותות rx_pma_ready ו-rx_ready מתקבלים. | ||
j204c_tx_rst_ack_n | פְּנִימִי | אפס את אות לחיצת היד עם j204c_tx_rst_n. |
j204c_rx_rst_ack_n | פְּנִימִי | אפס את אות לחיצת היד עם j204c_rx_rst_n. |
איור 8. תרשים תזמון עבור דוגמה עיצוביתample מאפס
F-Tile JESD204C עיצוב Example Signals
טבלה 15. אותות ממשק מערכת
אוֹת | כיוון | תֵאוּר |
שעונים ואיפוסים | ||
mgmt_clk | קֶלֶט | שעון 100 מגה-הרץ לניהול מערכת. |
refclk_xcvr | קֶלֶט | שעון ייחוס עבור F-tile UX QUAD ו-System PLL. שווה ערך לקצב/פקטור נתונים של 33. |
refclk_core | קֶלֶט | שעון ייחוס ליבה PLL. מחיל את אותו תדר שעון כמו refclk_xcvr. |
in_sysref | קֶלֶט | אות SYSREF ממחולל SYSREF חיצוני ליישום JESD204C Subclass 1. |
sysref_out | תְפוּקָה | אות SYSREF עבור מימוש JESD204C Subclass 1 שנוצר על ידי התקן FPGA לתכנון לשעברampמטרת אתחול הקישור בלבד. |
אוֹת | כיוון | תֵאוּר |
SPI | ||
spi_SS_n[2:0] | תְפוּקָה | אות בחירה עבד נמוך פעיל SPI. |
spi_SCLK | תְפוּקָה | שעון טורי SPI. |
spi_sdio | קלט/פלט | פלט נתונים מהמאסטר לעבד חיצוני. קלט נתונים מעבד חיצוני למאסטר. |
אוֹת | כיוון | תֵאוּר |
פֶּתֶק:כאשר האפשרות Generate 3-Wire SPI Module מופעלת. | ||
spi_MISO
פֶּתֶק: כאשר האפשרות Generate 3-Wire SPI Module אינה מופעלת. |
קֶלֶט | קלט נתונים מעבד חיצוני למאסטר SPI. |
spi_MOSI
פֶּתֶק: כאשר האפשרות Generate 3-Wire SPI Module אינה מופעלת. |
תְפוּקָה | פלט נתונים מאסטר SPI לעבד החיצוני. |
אוֹת | כיוון | תֵאוּר |
ADC / DAC | ||
tx_serial_data[LINK*L-1:0] |
תְפוּקָה |
נתוני פלט טוריים דיפרנציאליים במהירות גבוהה ל-DAC. השעון מוטבע בזרם הנתונים הטורי. |
tx_serial_data_n[LINK*L-1:0] | ||
rx_serial_data[LINK*L-1:0] |
קֶלֶט |
נתוני קלט טוריים דיפרנציאליים במהירות גבוהה מ-ADC. השעון משוחזר מזרם הנתונים הטורי. |
rx_serial_data_n[LINK*L-1:0] |
אוֹת | כיוון | תֵאוּר |
קלט/פלט לשימוש כללי | ||
user_led[3:0] |
תְפוּקָה |
מציין את המצב עבור התנאים הבאים:
|
user_dip[3:0] | קֶלֶט | כניסת מתג DIP במצב משתמש:
|
אוֹת | כיוון | תֵאוּר |
מחוץ לפס (OOB) וסטטוס | ||
rx_patchk_data_error[LINK-1:0] | תְפוּקָה | כאשר האות הזה מוצהר, זה מציין שבודק הדפוסים זיהה שגיאה. |
rx_link_error[LINK-1:0] | תְפוּקָה | כאשר האות הזה מוצהר, זה מציין ש-JESD204C RX IP קבע הפרעה. |
tx_link_error[LINK-1:0] | תְפוּקָה | כאשר האות הזה מוצהר, זה מציין ש-JESD204C TX IP קבע הפרעה. |
emb_lock_out | תְפוּקָה | כאשר האות הזה מוצהר, זה מציין ש-JESD204C RX IP השיג נעילת EMB. |
sh_lock_out | תְפוּקָה | כאשר האות הזה מוצהר, זה מציין שכותרת סנכרון IP של JESD204C RX נעולה. |
אוֹת | כיוון | תֵאוּר |
Avalon Streaming | ||
rx_avst_valid[LINK-1:0] | קֶלֶט | מציין אם הממיר sampהנתונים לשכבת היישום חוקיים או לא חוקיים.
|
rx_avst_data[(TOTAL_SAMPLE*N)-1:0
] |
קֶלֶט | ממיר sampלהעביר נתונים לשכבת היישום. |
F-Tile JESD204C עיצוב Example Control Registers
עיצוב ה-F-Tile JESD204C לשעברampרישומי le בבלוק ED Control משתמשים בכתובת בתים (32 סיביות).
טבלה 16. עיצוב דוגמהampמפת הכתובות
אוגרי בלוק ED Control של 32 סיביות אלה נמצאים בדומיין mgmt_clk.
רְכִיב | כְּתוֹבֶת |
F-Tile JESD204C TX IP | 0x000C_0000 – 0x000C_03FF |
F-Tile JESD204C RX IP | 0x000D_0000 – 0x000D_03FF |
בקרת SPI | 0x0102_0000 – 0x0102_001F |
בקרת PIO | 0x0102_0020 – 0x0102_002F |
סטטוס PIO | 0x0102_0040 – 0x0102_004F |
אפס את הרצף 0 | 0x0102_0100 – 0x0102_01FF |
אפס את הרצף 1 | 0x0102_0200 – 0x0102_02FF |
בקרת ED | 0x0102_0400 – 0x0102_04FF |
F-Tile JESD204C IP משדר PHY Reconfig | 0x0200_0000 – 0x023F_FFFF |
טבלה 17. סוג גישה לרישום והגדרה
טבלה זו מתארת את סוג הגישה לרשום עבור כתובות IP של Intel FPGA.
סוג גישה | הַגדָרָה |
RO/V | תוכנה לקריאה בלבד (ללא השפעה על כתיבה). הערך עשוי להשתנות. |
RW |
|
RW1C |
|
טבלה 18. מפת כתובות בקרת ED
לְקַזֵז | רשום שם |
0x00 | rst_ctl |
0x04 | rst_sts0 |
נִמשָׁך… |
לְקַזֵז | רשום שם |
0x10 | rst_sts_detected0 |
0x40 | sysref_ctl |
0x44 | sysref_sts |
0x80 | tst_ctl |
0x8c | tst_err0 |
טבלה 19. רישומי בקרת בלוק ED Control ומצבים
בייט לְקַזֵז | לִרְשׁוֹם | שֵׁם | גִישָׁה | אִתחוּל | תֵאוּר |
0x00 | rst_ctl | rst_assert | RW | 0x0 | אפס את השליטה. [0]: כתוב 1 כדי לקבוע איפוס. (hw_rst) כתוב 0 שוב כדי לבטל את האיפוס. [31:1] שמור. |
0x04 | rst_sts0 | rst_status | RO/V | 0x0 | אפס סטטוס. [0]: מצב PLL נעול ליבה. [31:1] שמור. |
0x10 | rst_sts_dete cted0 | rst_sts_set | RW1C | 0x0 | מצב זיהוי קצה SYSREF עבור מחולל SYSREF פנימי או חיצוני. [0]: ערך של 1 מציין שקצה עולה של SYSREF מזוהה עבור פעולת תת-מחלקה 1. תוכנה עשויה לכתוב 1 כדי לנקות סיביות זו כדי לאפשר זיהוי קצה SYSREF חדש. [31:1] שמור. |
0x40 | sysref_ctl | sysref_contr ol | RW | נתיב נתונים דופלקס
|
בקרת SYSREF.
עיין ב טבלה 10 בעמוד 17 למידע נוסף על השימוש ברישום זה. |
תְקוּפָתִי: | פֶּתֶק: ערך האיפוס תלוי ב | ||||
0x00081 | מסוג SYSREF ו-F-Tile | ||||
פערים- תקופתיים: | הגדרות פרמטר נתיב נתיב JESD204C IP. | ||||
0x00082 | |||||
נתוני TX או RX | |||||
נָתִיב | |||||
ירייה אחת: | |||||
0x00000 | |||||
תְקוּפָתִי: | |||||
0x00001 | |||||
נפער- | |||||
תְקוּפָתִי: | |||||
0x00002 | |||||
0x44 | sysref_sts | sysref_statu s | RO/V | 0x0 | מצב SYSREF. פנקס זה מכיל את הגדרות תקופת ה-SYSREF ומחזור העבודה העדכניים ביותר של מחולל ה-SYSREF הפנימי.
עיין ב טבלה 9 בעמוד 16 לגבי הערך המשפטי של תקופת SYSREF ומחזור העבודה. |
נִמשָׁך… |
בייט לְקַזֵז | לִרְשׁוֹם | שֵׁם | גִישָׁה | אִתחוּל | תֵאוּר |
[8:0]: תקופת SYSREF.
|
|||||
0x80 | tst_ctl | tst_control | RW | 0x0 | בקרת מבחן. השתמש ברישום זה כדי לאפשר דפוסי בדיקה שונים עבור מחולל הדפוסים והבודק. [1:0] = שדה שמור [2] = ramp_test_ctl
|
0x8c | tst_err0 | tst_error | RW1C | 0x0 | דגל שגיאה עבור קישור 0. כאשר הסיבית היא 1'b1, זה מצביע על כך שאירעה שגיאה. עליך לפתור את השגיאה לפני כתיבת 1'b1 לסיבית המתאימה כדי לנקות את דגל השגיאה. [0] = שגיאת בודק תבניות [1] = tx_link_error [2] = rx_link_error [3] = שגיאת בודק תבניות פקודה [31:4]: שמור. |
היסטוריית תיקונים של מסמך עבור F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Exampהמדריך למשתמש
גרסת מסמך | גרסת Intel Quartus Prime | גרסת IP | שינויים |
2021.10.11 | 21.3 | 1.0.0 | שחרור ראשוני. |
מסמכים / משאבים
![]() |
intel F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example [pdfמדריך למשתמש F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example, F-Tile JESD204C, Intel FPGA IP Design Example, IP Design Example, Design Example |