„F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example
Apie „F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP Design Example Vartotojo vadovas
Šiame vartotojo vadove pateikiamos funkcijos, naudojimo gairės ir išsamus dizaino aprašymas, pvzamples F-Tile JESD204C Intel® FPGA IP naudojant Intel Agilex™ įrenginius.
Numatyta auditorija
Šis dokumentas skirtas:
- Projektavimo architektas atliks IP pasirinkimą sistemos lygio projektavimo planavimo etape
- Aparatūros dizaineriai integruodami IP į savo sistemos lygio dizainą
- Patvirtinimo inžinieriai sistemos lygio modeliavimo ir aparatinės įrangos patvirtinimo etape
Susiję dokumentai
Šioje lentelėje išvardyti kiti informaciniai dokumentai, susiję su F-Tile JESD204C Intel FPGA IP.
1 lentelė. Susiję dokumentai
Nuoroda | Aprašymas |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP vartotojo vadovas | Pateikiama informacija apie F-Tile JESD204C Intel FPGA IP. |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP laidos pastabos | Išvardija F-Tile JESD204C F-Tile JESD204C konkrečiame leidime atlikti pakeitimus. |
„Intel Agilex“ įrenginio duomenų lapas | Šiame dokumente aprašomos „Intel Agilex“ įrenginių elektrinės charakteristikos, perjungimo charakteristikos, konfigūracijos specifikacijos ir laikas. |
Akronimai ir žodynas
2 lentelė. Akronimų sąrašas
Akronimas | Išsiplėtimas |
LEMC | Vietinis išplėstinis kelių blokų laikrodis |
FC | Kadro laikrodžio dažnis |
ADC | Analoginis skaitmeninis keitiklis |
DAC | Skaitmeninis-analoginis keitiklis |
DSP | Skaitmeninio signalo procesorius |
TX | Siųstuvas |
RX | Imtuvas |
Akronimas | Išsiplėtimas |
DLL | Duomenų ryšio sluoksnis |
ĮSA | Kontrolės ir būsenos registras |
CRU | Laikrodžio ir nustatymo iš naujo įrenginys |
ISR | Nutraukti paslaugų rutiną |
FIFO | Pirmas-pirmas-išeina |
SERDES | Serializer Deserializer |
ECC | Klaida taisant kodą |
FEC | Persiųsti klaidos taisymą |
SERR | Vienos klaidos aptikimas (ECC, taisoma) |
DERR | Dvigubo klaidų aptikimas (ECC, mirtinas) |
PRBS | Pseudoatsitiktinė dvejetainė seka |
MAC | Medijos prieigos valdiklis. MAC apima protokolo posluoksnį, transportavimo sluoksnį ir duomenų ryšio sluoksnį. |
PHY | Fizinis sluoksnis. PHY paprastai apima fizinį sluoksnį, SERDES, tvarkykles, imtuvus ir CDR. |
PCS | Fizinio kodavimo posluoksnis |
PMA | Fizinis vidutinis prisirišimas |
UBR | RX buferio delsa |
UI | Vieneto intervalas = serijinio bito trukmė |
UBR skaičius | RX buferio uždelsimas vėliausiai atvyksta į juostą |
UBR poslinkis | RX buferio delsos išleidimo galimybė |
SH | Sinchronizuoti antraštę |
TL | Transporto sluoksnis |
EMIB | Integruotas kelių dydžių sujungimo tiltas |
3 lentelė. Žodynėlių sąrašas
Terminas | Aprašymas |
Konverterio įrenginys | ADC arba DAC keitiklis |
Loginis įrenginys | FPGA arba ASIC |
oktetas | 8 bitų grupė, naudojama kaip įvestis į 64/66 koduotuvą ir išvestis iš dekoderio |
Nukošti | 4 bitų rinkinys, kuris yra pagrindinis JESD204C specifikacijų darbinis vienetas |
Blokuoti | 66 bitų simbolis, sukurtas naudojant 64/66 kodavimo schemą |
Linijos tarifas | Efektyvi nuoseklaus ryšio duomenų perdavimo sparta
Juostos linijos dažnis = (Mx Sx N'x 66/64 x FC) / L |
Laikrodžio nuoroda | Nuorodos laikrodis = juostos linijos greitis/66. |
Rėmas | Iš eilės einančių oktetų rinkinys, kuriame kiekvieno okteto padėtis gali būti identifikuojama pagal kadro išlygiavimo signalą. |
Rėmo laikrodis | Sistemos laikrodis, veikiantis kadrų dažniu, kuris turi būti 1x ir 2x nuorodos laikrodis. |
Terminas | Aprašymas |
Sampmažiau už kadro laikrodį | Samples per laikrodį, bendra sampkeitiklio įrenginio rėmo laikrodis. |
LEMC | Vidinis laikrodis, naudojamas išplėsto kelių blokų riboms sulygiuoti tarp juostų ir į išorines nuorodas (SYSREF arba 1 poklasis). |
0 poklasis | Nėra deterministinio delsos palaikymo. Duomenys turėtų būti nedelsiant perduodami imtuve, keičiant juostą į juostą. |
1 poklasis | Deterministinė delsa naudojant SYSREF. |
Daugiataškis saitas | Įrenginių sąsajos su 2 ar daugiau keitiklių įrenginių. |
64B/66B kodavimas | Linijos kodas, kuris susieja 64 bitų duomenis į 66 bitus, kad sudarytų bloką. Bazinio lygio duomenų struktūra yra blokas, kuris prasideda 2 bitų sinchronizavimo antrašte. |
4 lentelė. Simboliai
Terminas | Aprašymas |
L | Juostų skaičius viename keitiklio įrenginyje |
M | Konverterių skaičius viename įrenginyje |
F | Oktetų skaičius kadre vienoje juostoje |
S | s skaičiusampmažiau perduodamas vienam keitikliui per kadro ciklą |
N | Konverterio skiriamoji geba |
N' | Bendras bitų skaičius per sample vartotojo duomenų formatu |
CS | Valdymo bitų skaičius per konversiją sample |
CF | Kontrolinių žodžių skaičius per kadro laikrodžio laikotarpį vienoje nuorodoje |
HD | Didelio tankio vartotojo duomenų formatas |
E | Kelių blokų skaičius išplėstiniame kelių blokų bloke |
„F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example Greitos pradžios vadovas
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP dizainas, pvzamp„Intel Agilex“ įrenginiams skirtas les turi imituojantį bandymų stendą ir aparatinės įrangos dizainą, palaikantį kompiliavimą ir aparatinės įrangos testavimą.
Galite sukurti F-Tile JESD204C dizainą, pvzamples per IP katalogą Intel Quartus® Prime Pro Edition programinėje įrangoje.
1 pav. Vystymas Stages, skirtas Design Example
Dizainas Pvzample blokinė diagrama
2 pav. F-Tile JESD204C dizainas Exampaukšto lygio blokinė diagrama
Dizainas, pvzample susideda iš šių modulių:
- Platform Designer sistema
- F-Tile JESD204C Intel FPGA IP
- JTAG iki Avalon Master tilto
- Lygiagretus I/O (PIO) valdiklis
- Serial Port Interface (SPI) – pagrindinis modulis – IOPLL
- SYSREF generatorius
- Example Design (ED) valdymo CSR
- Iš naujo nustatyti sekvenerius
- Sistema PLL
- Šablonų generatorius
- Šablonų tikrintuvas
5 lentelė. Dizainas Pvzample Moduliai
Komponentai | Aprašymas |
Platform Designer sistema | „Platform Designer“ sistema sukuria „F-Tile JESD204C“ IP duomenų kelią ir palaikomus periferinius įrenginius. |
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP | Šiame „Platform Designer“ posistemyje yra TX ir RX F-Tile JESD204C IP, sukurti kartu su dvipusiu PHY. |
JTAG iki Avalon Master tilto | Šis tiltas suteikia sistemos konsolės pagrindinio kompiuterio prieigą prie su atmintimi susieto IP projekte per JTAG sąsaja. |
Lygiagretus I/O (PIO) valdiklis | Šis valdiklis suteikia atminties sąsają, skirtą sampbendrosios paskirties įvesties/išvesties prievadus. |
SPI meistras | Šis modulis tvarko nuoseklų konfigūracijos duomenų perdavimą į SPI sąsają keitiklio gale. |
SYSREF generatorius | SYSREF generatorius naudoja ryšio laikrodį kaip atskaitos laikrodį ir generuoja SYSREF impulsus F-Tile JESD204C IP.
Pastaba: Šis dizainas, pvzample naudoja SYSREF generatorių, kad parodytų dvipusį F-Tile JESD204C IP nuorodos inicijavimą. F-Tile JESD204C 1 poklasio sistemos lygio programoje turite sugeneruoti SYSREF iš to paties šaltinio kaip ir įrenginio laikrodis. |
IOPLL | Šis dizainas, pvzample naudoja IOPLL, kad sugeneruotų vartotojo laikrodį duomenims perduoti į F-Tile JESD204C IP. |
ED valdymo CSR | Šis modulis suteikia SYSREF aptikimo valdymą ir būseną bei bandymo modelio valdymą ir būseną. |
Iš naujo nustatyti sekvenerius | Šis dizainas, pvzample susideda iš 2 atstatymo sekvencerių:
|
Sistema PLL | Pagrindinis F-tile standžiojo IP ir EMIB kirtimo laikrodžio šaltinis. |
Šablonų generatorius | Šablonų generatorius generuoja PRBS arba ramp modelis. |
Šablonų tikrintuvas | Šablonų tikrintuvas patikrina PRBS arba ramp gautas šablonas ir pažymi klaidą, kai nustato duomenų neatitikimą sample. |
Programinės įrangos reikalavimai
„Intel“ naudoja šią programinę įrangą, kad išbandytų dizainą, pvzamples Linux sistemoje:
- „Intel Quartus Prime Pro Edition“ programinė įranga
- Questa*/ModelSim* arba VCS*/VCS MX simuliatorius
Dizaino generavimas
Norėdami sukurti dizainą, pvzample iš IP parametrų rengyklės:
- Sukurkite projektą, skirtą „Intel Agilex F-tile“ įrenginių šeimai, ir pasirinkite norimą įrenginį.
- IP kataloge, Įrankiai ➤ IP katalogas, pasirinkite F-Tile JESD204C Intel FPGA IP.
- Nurodykite savo pasirinktinio IP varianto aukščiausio lygio pavadinimą ir aplanką. Spustelėkite Gerai. Parametrų rengyklė prideda aukščiausio lygio .ip file automatiškai į dabartinį projektą. Jei būsite paraginti rankiniu būdu pridėti .ip file prie projekto spustelėkite Projektas ➤ Pridėti / pašalinti Files projekte, kad pridėtumėte file.
- Pagal Exampskirtuke Dizainas nurodykite dizainą pvzample parametrus, kaip aprašyta Design Example Parameters.
- Spustelėkite Generuoti example Dizainas.
Programinė įranga sukuria visą dizainą files pakatalogiuose. Šie files reikalingos modeliavimui ir kompiliavimui vykdyti.
Dizainas Pvzample Parameters
F-Tile JESD204C Intel FPGA IP parametrų redaktorius apima Example Dizainas skirtuką, kuriame galite nurodyti tam tikrus parametrus prieš generuodami dizainą, pvzample.
6 lentelė. Parametrai, esantys Example Design Tab
Parametras | Parinktys | Aprašymas |
Pasirinkite Dizainas |
|
Pasirinkite sistemos konsolės valdiklį, kad pasiektumėte dizaino pvzample duomenų kelią per sistemos konsolę. |
Modeliavimas | Įjungti išjungti | Įjunkite, kad IP sugeneruotų reikiamą files dizaino modeliavimui pvzample. |
Sintezė | Įjungti išjungti | Įjunkite, kad IP sugeneruotų reikiamą file„Intel Quartus Prime“ kompiliavimui ir aparatinės įrangos demonstravimui. |
HDL formatu (modeliavimui) |
|
Pasirinkite RTL HDL formatą files modeliavimui. |
HDL formatu (sintezei) | Tik Verilog | Pasirinkite RTL HDL formatą files sintezei. |
Parametras | Parinktys | Aprašymas |
Sukurkite 3 laidų SPI modulį | Įjungti išjungti | Įjunkite, kad įjungtumėte 3 laidų SPI sąsają, o ne 4 laidą. |
Sysref režimas |
|
Pasirinkite, ar norite, kad SYSREF išlygiavimas būtų vieno kadro impulso režimas, periodinis ar periodinis, atsižvelgiant į jūsų dizaino reikalavimus ir laiko lankstumą.
|
Pasirinkite lentą | Nėra | Pasirinkite dizaino plokštę, pvzample.
|
Bandymo šablonas |
|
Pasirinkite šablonų generatorių ir tikrintuvo bandymo šabloną.
|
Įgalinti vidinį nuoseklųjį grįžtamąjį ryšį | Įjungti išjungti | Pasirinkite vidinį nuoseklųjį atgalinį ryšį. |
Įgalinti komandų kanalą | Įjungti išjungti | Pasirinkite komandų kanalo šabloną. |
Katalogo struktūra
F-Tile JESD204C dizainas, pvzample kataloguose yra sugeneruota files dizainui, pvzamples.
3 pav. Katalogo struktūra F-Tile JESD204C Intel Agilex Design Example
7 lentelė. Katalogas Files
Aplankai | Files |
ed/rtl |
|
simuliacija/mentorius |
|
simuliacija/konspektai |
|
Dizaino modeliavimas Example Testbench
Dizainas, pvzample testbench imituoja jūsų sukurtą dizainą.
4 pav. Procedūra
Norėdami imituoti dizainą, atlikite šiuos veiksmus:
- Pakeiskite darbo katalogą įample_design_directory>/simuliacija/ .
- Komandinėje eilutėje paleiskite modeliavimo scenarijų. Žemiau esančioje lentelėje parodytos komandos, leidžiančios paleisti palaikomus treniruoklius.
Simuliatorius | komandą |
Questa / ModelSim | vsim -do modelsim_sim.tcl |
vsim -c -do modelsim_sim.tcl (be Questa/ ModelSim GUI) | |
VCS | sh vcs_sim.sh |
VCS MX | sh vcsmx_sim.sh |
Modeliavimas baigiamas žinutėmis, nurodančiomis, ar paleidimas buvo sėkmingas, ar ne.
5 pav. Sėkmingas modeliavimas
Šiame paveikslėlyje parodytas sėkmingas VCS simuliatoriaus modeliavimo pranešimas.
Sudarant dizaino egzample
Norėdami sudaryti tik rinkinį, exampprojekte, atlikite šiuos veiksmus:
- Užtikrinti kompiliacijos dizainą, pvzample karta baigta.
- „Intel Quartus Prime Pro Edition“ programinėje įrangoje atidarykite „Intel Quartus Prime Pro Edition“ projektąample_ design_ directory>/ed/quartus.
- Meniu Apdorojimas spustelėkite Pradėti kompiliavimą.
Išsamus F-Tile JESD204C Design Ex. aprašymasample
F-Tile JESD204C dizainas, pvzample demonstruoja duomenų srautinio perdavimo funkcionalumą naudojant atgalinio ryšio režimą.
Galite nurodyti savo pasirinktus parametrų nustatymus ir sugeneruoti dizainą pvzample.
Dizainas, pvzample galima tik dvipusio spausdinimo režimu ir Base, ir PHY variantams. Galite pasirinkti tik bazę arba tik PHY variantą, tačiau IP sugeneruotų dizainą, pvzample ir Base, ir PHY.
Pastaba: Kai kurioms didelės duomenų perdavimo spartos konfigūracijoms gali nepavykti nustatyti laiko. Kad išvengtumėte laiko nustatymo gedimo, apsvarstykite galimybę F-Tile JESD204C Intel FPGA IP parametrų rengyklės skirtuke Konfigūracijos nurodyti mažesnę kadrų laikrodžio dažnio daugiklio (FCLK_MULP) reikšmę.
Sistemos komponentai
F-Tile JESD204C dizainas, pvzample teikia programine įranga pagrįstą valdymo srautą, kuris naudoja kietąjį valdymo bloką su sistemos konsolės palaikymu arba be jo.
Dizainas, pvzample leidžia automatiškai susieti vidinį ir išorinį atgalinio ryšio režimus.
JTAG iki Avalon Master Bridge
JTAG „Avalon Master Bridge“ suteikia ryšį tarp pagrindinės sistemos, kad būtų galima pasiekti atmintyje susietą F-Tile JESD204C IP ir periferinio IP valdymo ir būsenos registrus per J.TAG sąsaja.
6 pav. Sistema su JTAG iki Avalon Master Bridge Core
Pastaba: Sistemos laikrodis turi būti bent 2 kartus greitesnis nei JTAG laikrodis. Šios konstrukcijos sistemos laikrodis yra mgmt_clk (100 MHz), pvzample.
Lygiagreti I/O (PIO) šerdis
Lygiagrečios įvesties/išvesties (PIO) branduolys su Avalon sąsaja suteikia atmintimi susietą sąsają tarp Avalon atmintimi susieto pavaldinio prievado ir bendrosios paskirties įvesties/išvesties prievadų. Įvesties / išvesties prievadai jungiami arba prie lusto vartotojo logikos, arba prie įvesties / išvesties kaiščių, jungiančių prie FPGA nepriklausančių įrenginių.
7 pav. PIO branduolys su įvesties prievadais, išvesties prievadais ir IRQ palaikymu
Pagal numatytuosius nustatymus platformos dizainerio komponentas išjungia paslaugų linijos nutraukimą (IRQ).
PIO įvesties/išvesties prievadai yra priskirti aukščiausio lygio HDL file (io_ būsena įvesties prievadams, io_ valdymas išvesties prievadams).
Toliau pateiktoje lentelėje aprašomas būsenos ir valdymo įvesties/išvesties prievadų signalo prijungimas prie kūrimo rinkinio DIP jungiklio ir LED.
8 lentelė. PIO Core I/O prievadai
Uostas | Bit | Signalas |
Out_port | 0 | USER_LED SPI programavimas atliktas |
31:1 | Rezervuota | |
In_port | 0 | USER_DIP vidinė nuosekliosios kilpos įgalinimas Išjungta = 1 Įjungta = 0 |
1 | USER_DIP FPGA sugeneruotas SYSREF įjungimas išjungtas = 1 Įjungta = 0 |
|
31:2 | Rezervuota. |
SPI meistras
Pagrindinis SPI modulis yra standartinis platformos dizainerio komponentas IP katalogo standartinėje bibliotekoje. Šis modulis naudoja SPI protokolą, kad palengvintų išorinių keitiklių konfigūravimą (pvz.,ample, ADC, DAC ir išorinių laikrodžių generatoriai) per struktūrizuotą registro erdvę šiuose įrenginiuose.
SPI pagrindinis kompiuteris turi „Avalon“ atminties susietą sąsają, kuri jungiasi prie „Avalon“ pagrindinio įrenginio (JTAG iki „Avalon“ pagrindinio tilto) per „Avalon“ atminties susietą jungtį. SPI pagrindinis kompiuteris gauna konfigūracijos instrukcijas iš „Avalon“ pagrindinio įrenginio.
Pagrindinis SPI modulis valdo iki 32 nepriklausomų SPI pavaldinių. SCLK perdavimo sparta sukonfigūruota 20 MHz (dalinama iš 5).
Šis modulis sukonfigūruotas 4 laidų, 24 bitų pločio sąsajai. Jei pasirenkama parinktis Generuoti 3 laidų SPI modulį, sukuriamas papildomas modulis, kuris konvertuoja SPI pagrindinio įrenginio 4 laidų išvestį į 3 laidų.
IOPLL
IOPLL generuoja laikrodį, reikalingą frame_clk ir link_clk generavimui. PLL atskaitos laikrodis yra konfigūruojamas, bet ribojamas iki 33 duomenų perdavimo spartos / koeficiento.
- Dėl dizaino, pvzample, kuris palaiko 24.33024 Gbps duomenų perdavimo spartą, kadrų_clk ir link_clk laikrodžio dažnis yra 368.64 MHz.
- Dėl dizaino, pvzample, kuris palaiko 32 Gbps duomenų perdavimo spartą, kadrų_clk ir link_clk laikrodžio dažnis yra 484.848 MHz.
SYSREF generatorius
SYSREF yra kritinis laiko signalas duomenų keitikliams su F-Tile JESD204C sąsaja.
SYSREF generatorius projekte, pvzample naudojamas tik dvipusio JESD204C IP nuorodos inicijavimo demonstravimo tikslais. JESD204C 1 poklasio sistemos lygio programoje turite sugeneruoti SYSREF iš to paties šaltinio kaip ir įrenginio laikrodis.
F-Tile JESD204C IP atveju SYSREF valdymo registro SYSREF daugiklis (SYSREF_MULP) apibrėžia SYSREF periodą, kuris yra E parametro n sveikasis skaičius.
Turite užtikrinti, kad E*SYSREF_MULP ≤16. Pavyzdžiui,ample, jei E=1, teisinis SYSREF_MULP nustatymas turi būti nuo 1 iki 16, o jei E=3, teisinis SYSREF_MULP nustatymas turi būti nuo 1 iki 5.
Pastaba: Jei nustatysite už diapazono ribų SYSREF_MULP, SYSREF generatorius nustatys nustatymą į SYSREF_MULP=1.
Example Dizainas skirtukas F-Tile JESD204C Intel FPGA IP parametrų rengyklėje.
9 lentelė. ExampPeriodinis ir tarpinis periodinis SYSREF skaitiklis
E | SYSREF_MULP | SYSREF PERIODAS
(E*SYSREF_MULP* 32) |
Darbo ciklas | Aprašymas |
1 | 1 | 32 | 1..31 (Programuojama) |
Periodinis tarpas |
1 | 1 | 32 | 16 (Pataisyta) |
Periodinis |
1 | 2 | 64 | 1..63 (Programuojama) |
Periodinis tarpas |
1 | 2 | 64 | 32 (Pataisyta) |
Periodinis |
1 | 16 | 512 | 1..511 (Programuojama) |
Periodinis tarpas |
1 | 16 | 512 | 256 (Pataisyta) |
Periodinis |
2 | 3 | 19 | 1..191 (Programuojama) |
Periodinis tarpas |
2 | 3 | 192 | 96 (Pataisyta) |
Periodinis |
2 | 8 | 512 | 1..511 (Programuojama) |
Periodinis tarpas |
2 | 8 | 512 | 256 (Pataisyta) |
Periodinis |
2 | 9 (Neteisėtas) |
64 | 32 (Pataisyta) |
Periodinis tarpas |
2 | 9 (Neteisėtas) |
64 | 32 (Pataisyta) |
Periodinis |
10 lentelė. SYSREF valdymo registrai
Galite dinamiškai perkonfigūruoti SYSREF valdymo registrus, jei registro nustatymas skiriasi nuo parametro, kurį nurodėte kurdami dizainą, pvz.ample. Prieš iš naujo nustatant F-Tile JESD204C Intel FPGA IP, sukonfigūruokite SYSREF registrus. Jei pasirinksite išorinį SYSREF generatorių per
sysref_ctrl[7] registro bitas, galite nepaisyti SYSREF tipo, daugiklio, darbo ciklo ir fazės nustatymų.
Bitai | Numatytoji reikšmė | Aprašymas |
sysref_ctrl[1:0] |
|
SYSREF tipas.
Numatytoji reikšmė priklauso nuo SYSREF režimo nustatymo Example Dizainas skirtuką F-Tile JESD204C Intel FPGA IP parametrų rengyklėje. |
sysref_ctrl[6:2] | 5'b00001 | SYSREF daugiklis.
Šis SYSREF_MULP laukas taikomas periodiniam ir periodiniam SYSREF tipui. Turite sukonfigūruoti daugiklio reikšmę, kad įsitikintumėte, jog E*SYSREF_MULP reikšmė yra nuo 1 iki 16, kad F-Tile JESD204C IP nebūtų nustatytas iš naujo. Jei E*SYSREF_MULP reikšmė nepatenka į šį diapazoną, daugiklio reikšmė yra numatytoji 5'b00001. |
sysref_ctrl[7] |
|
Pasirinkite SYSREF.
Numatytoji reikšmė priklauso nuo duomenų kelio nustatymo, esančio Pvzample Dizainas skirtukas F-Tile JESD204C Intel FPGA IP parametrų rengyklėje.
|
sysref_ctrl[16:8] | 9 val | SYSREF darbo ciklas, kai SYSREF tipas yra periodinis arba periodinis.
Prieš iš naujo nustatant F-Tile JESD204C IP, turite sukonfigūruoti darbo ciklą. Didžiausia reikšmė = (E*SYSREF_MULP*32)-1 PavyzdžiuiampLe: 50 % darbo ciklas = (E*SYSREF_MULP*32)/2 Darbo ciklas pagal numatytuosius nustatymus yra 50%, jei nekonfigūruojate šio registro lauko arba sukonfigūruojate registro lauką, kad jis būtų 0 arba didesnis nei didžiausia leidžiama reikšmė. |
sysref_ctrl[17] | 1'b0 | Rankinis valdymas, kai SYSREF tipas yra vienkartinis.
Norėdami sukurti SYSREF impulsą vieno kadro režimu, turite parašyti 1, tada 0. |
sysref_ctrl[31:18] | 22 val | Rezervuota. |
Iš naujo nustatyti sekos
Šis dizainas, pvzample susideda iš dviejų iš naujo nustatytų sekvencerių:
- Nustatyti iš naujo 0 seka – iš naujo nustato TX/RX Avalon srautinio perdavimo domeną, Avalon atminties susietą domeną, pagrindinį PLL, TX PHY, TX branduolį ir SYSREF generatorių.
- Reset Sequence 1 – iš naujo nustato RX PHY ir RX Core.
3 laidų SPI
Šis modulis yra neprivalomas norint konvertuoti SPI sąsają į 3 laidų.
Sistema PLL
„F-tile“ turi tris integruotos sistemos PLL. Šios sistemos PLL yra pagrindinis kietojo IP (MAC, PCS ir FEC) ir EMIB kirtimo laikrodžio šaltinis. Tai reiškia, kad kai naudojate sistemos PLL laikrodžio režimą, blokai nėra laikomi PMA laikrodžiu ir nepriklauso nuo laikrodžio, gaunamo iš FPGA šerdies. Kiekviena sistemos PLL generuoja tik laikrodį, susietą su viena dažnio sąsaja. Pavyzdžiui,ample, jums reikia dviejų sistemos PLL, kad viena sąsaja veiktų 1 GHz dažniu ir viena sąsaja 500 MHz dažniu. Sistemos PLL naudojimas leidžia naudoti kiekvieną juostą atskirai, nekeičiant juostos laikrodžio, turinčio įtakos gretimai eismo juostai.
Kiekviena sistemos PLL gali naudoti bet kurį iš aštuonių FGT atskaitos laikrodžių. Sistemos PLL gali bendrai naudoti atskaitos laikrodį arba turėti skirtingus atskaitos laikrodžius. Kiekviena sąsaja gali pasirinkti, kurią sistemos PLL naudoja, tačiau pasirinkus ji yra fiksuota, nekonfigūruojama naudojant dinaminę perkonfigūraciją.
Susijusi informacija
F-tile architektūra ir PMA ir FEC Direct PHY IP vartotojo vadovas
Daugiau informacijos apie sistemos PLL laikrodžio režimą Intel Agilex F-tile įrenginiuose.
Šablonų generatorius ir tikrintuvas
Šablonų generatorius ir tikrintuvas yra naudingi kuriant duomenisampir stebėjimą bandymų tikslais.
11 lentelė. Palaikomų šablonų generatorius
Šablonų generatorius | Aprašymas |
PRBS modelio generatorius | F-Tile JESD204C dizainas, pvzample PRBS šablonų generatorius palaiko tokį daugianario laipsnį:
|
Ramp modelio generatorius | Ramp modelio vertė didėja 1 kiekvienai sekančiai sample, kurio generatoriaus plotis yra N, ir pasikeičia iki 0, kai visi bitai yra sample yra 1.
Įjunkite ramp šablonų generatorius, įrašydami ED valdymo bloko tst_ctl registro bitą nuo 1 iki 2. |
Komandinis kanalas ramp modelio generatorius | F-Tile JESD204C dizainas, pvzample palaiko komandų kanalą ramp modelio generatorius vienai juostai. Ramp modelio reikšmė didėja 1 už 6 komandų žodžių bitus.
Pradinė sėkla yra žingsnio modelis visose juostose. |
12 lentelė. Palaikomų šablonų tikrintuvas
Šablonų tikrintuvas | Aprašymas |
PRBS modelio tikrintuvas | Kai F-Tile JESD204C IP pasiekia iškrypimo išlygiavimą, šablono tikrintuvo šifravimo sėkla sinchronizuojasi savaime. Šablonų tikrintuvui reikia 8 oktetų, kad kodavimo sėkla savaime sinchronizuotųsi. |
Ramp modelio tikrintuvas | Pirmieji galiojantys duomenys sample kiekvienam keitikliui (M) įkeliama kaip pradinė r reikšmėamp modelis. Vėlesni duomenys samples vertės turi padidėti 1 per kiekvieną laikrodžio ciklą iki maksimumo ir tada pereiti iki 0. |
Šablonų tikrintuvas | Aprašymas |
Pavyzdžiui,ample, kai S=1, N=16 ir WIDTH_MULP = 2, duomenų plotis vienam keitikliui yra S * WIDTH_MULP * N = 32. Didžiausias duomenų kiekis sample reikšmė yra 0xFFFF. Ramp šablonų tikrintuvas patikrina, ar visuose keitikliuose gaunami identiški šablonai. | |
Komandinis kanalas ramp modelio tikrintuvas | F-Tile JESD204C dizainas, pvzample palaiko komandų kanalą ramp modelio tikrintuvas. Pirmasis gautas komandos žodis (6 bitai) įkeliamas kaip pradinė reikšmė. Vėlesni komandų žodžiai toje pačioje juostoje turi padidėti iki 0x3F ir perkelti į 0x00.
Komandos kanalas ramp modelio tikrintuvas patikrina ramp raštai visose juostose. |
F-Tile JESD204C TX ir RX IP
Šis dizainas, pvzample leidžia konfigūruoti kiekvieną TX/RX vienareikšmiu arba dvipusiu režimu.
Dvipusės konfigūracijos leidžia demonstruoti IP funkcionalumą naudojant vidinį arba išorinį nuoseklųjį atgalinį ryšį. IP CSR nėra optimizuotos, kad būtų galima kontroliuoti IP ir stebėti būseną.
„F-Tile JESD204C Design ExampLe Clock and Reset
F-Tile JESD204C dizainas, pvzample turi laikrodžio ir atstatymo signalų rinkinį.
13 lentelė.Dizainas Pvzample Laikrodžiai
Laikrodžio signalas | Kryptis | Aprašymas |
mgmt_clk | Įvestis | LVDS diferencinis laikrodis, kurio dažnis 100 MHz. |
refclk_xcvr | Įvestis | Siųstuvo-imtuvo atskaitos laikrodis, kurio duomenų perdavimo spartos dažnis / koeficientas yra 33. |
refclk_core | Įvestis | Pagrindinis atskaitos laikrodis, kurio dažnis yra toks pat kaip
refclk_xcvr. |
in_sysref | Įvestis | SYSREF signalas.
Maksimalus SYSREF dažnis yra duomenų perdavimo sparta/(66x32xE). |
sysref_out | Išvestis | |
txlink_clk rxlink_clk | Vidinis | TX ir RX ryšio laikrodis su duomenų perdavimo spartos dažniu/66. |
txframe_clk rxframe_clk | Vidinis |
|
tx_fclk rx_fclk | Vidinis |
|
spi_SCLK | Išvestis | SPI perdavimo spartos laikrodis, kurio dažnis yra 20 MHz. |
Kai įkeliate dizainą, pvzampį FPGA įrenginį, vidinis ninit_done įvykis užtikrina, kad JTAG į Avalon Master tiltą, taip pat visi kiti blokai yra iš naujo nustatyti.
SYSREF generatorius turi savo nepriklausomą atstatymą, kad įterptų tyčinį asinchroninį ryšį tarp txlink_clk ir rxlink_clk laikrodžių. Šis metodas yra išsamesnis imituojant SYSREF signalą iš išorinio laikrodžio lusto.
14 lentelė. Dizainas Pvzample Resets
Iš naujo nustatyti signalą | Kryptis | Aprašymas |
global_rst_n | Įvestis | Paspaudimo mygtuko visuotinis atstatymas visiems blokams, išskyrus JTAG iki Avalon Master tilto. |
ninit_done | Vidinis | Išvestis iš naujo išleidimo IP, skirta JTAG iki Avalon Master tilto. |
edctl_rst_n | Vidinis | ED valdymo bloką iš naujo nustato JTAG iki Avalon Master tilto. Prievadai hw_rst ir global_rst_n neatkuria ED valdymo bloko. |
hw_rst | Vidinis | Patvirtinkite ir panaikinkite hw_rst įrašydami į ED valdymo bloko rst_ctl registrą. mgmt_rst_in_n teigia, kai teigiamas hw_rst. |
mgmt_rst_in_n | Vidinis | Iš naujo nustatyti „Avalon“ atmintimi susietoms įvairių IP sąsajų ir atstatymo sekcerių įvestims:
|
sysref_rst_n | Vidinis | Iš naujo nustatyti SYSREF generatoriaus bloką ED valdymo bloke, naudojant atstatymo sekvencinį 0 reset_out2 prievadą. Atstatymo sekvencijos priemonės 0 reset_out2 prievadas atšaukia atstatymą, jei pagrindinis PLL yra užrakintas. |
core_pll_rst | Vidinis | Iš naujo nustato pagrindinį PLL per atstatymo sekvencijos priemonės 0 reset_out0 prievadą. Pagrindinis PLL nustatomas iš naujo, kai patvirtinamas mgmt_rst_in_n atstatymas. |
j204c_tx_avs_rst_n | Vidinis | Iš naujo nustato F-Tile JESD204C TX Avalon atminties susietąją sąsają per atstatymo sekvenciją 0. TX Avalon atminties susietoji sąsaja patvirtina, kai teigiama, kad mgmt_rst_in_n. |
j204c_rx_avs_rst_n | Vidinis | Iš naujo nustato F-Tile JESD204C TX Avalon atminties susietąją sąsają per atstatymo sekvenciją 1. RX Avalon atminties susietoji sąsaja patvirtina, kai nurodoma mgmt_rst_in_n. |
j204c_tx_rst_n | Vidinis | Iš naujo nustato F-Tile JESD204C TX saito ir transportavimo sluoksnius txlink_clk ir txframe_clk domenuose.
Atstatymo sekos 0 reset_out5 prievadas iš naujo nustato j204c_tx_rst_n. Šis atstatymas nutraukiamas, jei pagrindinis PLL yra užrakintas ir patvirtinami signalai tx_pma_ready ir tx_ready. |
j204c_rx_rst_n | Vidinis | Iš naujo nustato F-Tile JESD204C RX saito ir transportavimo sluoksnius rxlink_clk ir rxframe_clk domenuose. |
Iš naujo nustatyti signalą | Kryptis | Aprašymas |
Iš naujo nustatantis sekos 1 reset_out4 prievadą iš naujo nustato j204c_rx_rst_n. Šis atstatymas nutraukiamas, jei užrakintas pagrindinis PLL ir patvirtinami signalai rx_pma_ready ir rx_ready. | ||
j204c_tx_rst_ack_n | Vidinis | Iš naujo nustatykite rankų paspaudimų signalą naudodami j204c_tx_rst_n. |
j204c_rx_rst_ack_n | Vidinis | Iš naujo nustatykite rankų paspaudimų signalą naudodami j204c_rx_rst_n. |
8 pav. Dizaino laiko diagrama Example Resets
„F-Tile JESD204C Design Example Signalai
15 lentelė. Sistemos sąsajos signalai
Signalas | Kryptis | Aprašymas |
Laikrodžiai ir atstatymai | ||
mgmt_clk | Įvestis | 100 MHz laikrodis sistemos valdymui. |
refclk_xcvr | Įvestis | F-tile UX QUAD ir System PLL atskaitos laikrodis. Atitinka duomenų perdavimo spartą / koeficientą 33. |
refclk_core | Įvestis | Pagrindinis PLL atskaitos laikrodis. Taiko tą patį laikrodžio dažnį kaip refclk_xcvr. |
in_sysref | Įvestis | SYSREF signalas iš išorinio SYSREF generatoriaus, skirtas JESD204C 1 poklasio įgyvendinimui. |
sysref_out | Išvestis | SYSREF signalas, skirtas JESD204C 1 poklasio įgyvendinimui, sukurtas FPGA įrenginio, skirto projektavimui, pvz.amptik nuorodos inicijavimo tikslas. |
Signalas | Kryptis | Aprašymas |
SPI | ||
spi_SS_n[2:0] | Išvestis | Aktyvus žemas, SPI vergo pasirinkimo signalas. |
spi_SCLK | Išvestis | SPI serijinis laikrodis. |
spi_sdio | Įvestis/išvestis | Išvesties duomenys iš pagrindinio įrenginio į išorinį pavaldinį. Įvesti duomenis iš išorinio pavaldinio į pagrindinį. |
Signalas | Kryptis | Aprašymas |
Pastaba:Kai įjungta parinktis Generuoti 3 laidų SPI modulį. | ||
spi_MISO
Pastaba: Kai parinktis Generuoti 3 laidų SPI modulį neįjungta. |
Įvestis | Įvesti duomenis iš išorinio pavaldinio į SPI pagrindinį įrenginį. |
spi_MOSI
Pastaba: Kai parinktis Generuoti 3 laidų SPI modulį neįjungta. |
Išvestis | Išvesties duomenys iš pagrindinio SPI į išorinį vergą. |
Signalas | Kryptis | Aprašymas |
ADC/DAC | ||
tx_serial_data[LINK*L-1:0] |
Išvestis |
Diferencialiniai didelės spartos nuosekliosios išvesties duomenys į DAC. Laikrodis yra įterptas į nuoseklųjį duomenų srautą. |
tx_serial_data_n[LINK*L-1:0] | ||
rx_serial_data[LINK*L-1:0] |
Įvestis |
Diferencialiniai didelės spartos nuosekliosios įvesties duomenys iš ADC. Laikrodis atkuriamas iš serijinio duomenų srauto. |
rx_serial_data_n[LINK*L-1:0] |
Signalas | Kryptis | Aprašymas |
Bendrosios paskirties I/O | ||
user_led[3:0] |
Išvestis |
Nurodo šių sąlygų būseną:
|
user_dip[3:0] | Įvestis | Vartotojo režimo DIP jungiklio įėjimas:
|
Signalas | Kryptis | Aprašymas |
Už juostos ribų (OOB) ir būsena | ||
rx_patchk_data_error[LINK-1:0] | Išvestis | Kai šis signalas patvirtinamas, tai rodo, kad modelio tikrintuvas aptiko klaidą. |
rx_link_error[LINK-1:0] | Išvestis | Kai šis signalas patvirtinamas, tai rodo, kad JESD204C RX IP nurodė pertraukimą. |
tx_link_error[LINK-1:0] | Išvestis | Kai šis signalas patvirtinamas, tai rodo, kad JESD204C TX IP nurodė pertraukimą. |
emb_lock_out | Išvestis | Kai šis signalas patvirtinamas, tai rodo, kad JESD204C RX IP pasiekė EMB užraktą. |
sh_lock_out | Išvestis | Kai šis signalas patvirtinamas, tai rodo, kad JESD204C RX IP sinchronizavimo antraštė užrakinta. |
Signalas | Kryptis | Aprašymas |
„Avalon“ transliacija | ||
rx_avst_valid[LINK-1:0] | Įvestis | Nurodo, ar keitiklis samptaikomosios sluoksnio duomenys yra galiojantys arba negaliojantys.
|
rx_avst_data[(TOTAL_SAMPLE*N)-1:0
] |
Įvestis | Konverteris sampperkelkite duomenis į programos sluoksnį. |
„F-Tile JESD204C Design Example Kontrolės registrai
F-Tile JESD204C dizainas, pvzample registrai ED valdymo bloke naudoja baitų adresavimą (32 bitai).
16 lentelė. Dizainas Pvzample Adreso žemėlapis
Šie 32 bitų ED valdymo blokų registrai yra mgmt_clk domene.
Komponentas | Adresas |
F-Tile JESD204C TX IP | 0x000C_0000 – 0x000C_03FF |
F-Tile JESD204C RX IP | 0x000D_0000 – 0x000D_03FF |
SPI valdymas | 0x0102_0000 – 0x0102_001F |
PIO valdymas | 0x0102_0020 – 0x0102_002F |
PIO būsena | 0x0102_0040 – 0x0102_004F |
Iš naujo nustatykite sekvenciją 0 | 0x0102_0100 – 0x0102_01FF |
Iš naujo nustatykite sekvenciją 1 | 0x0102_0200 – 0x0102_02FF |
ED valdymas | 0x0102_0400 – 0x0102_04FF |
F-Tile JESD204C IP siųstuvas-imtuvas PHY Reconfig | 0x0200_0000 – 0x023F_FFFF |
17 lentelė. Registro prieigos tipas ir apibrėžimas
Šioje lentelėje aprašomas „Intel“ FPGA IP registro prieigos tipas.
Prieigos tipas | Apibrėžimas |
RO/V | Programinė įranga yra tik skaitymo (nėra įtakos rašymui). Vertė gali skirtis. |
RW |
|
RW1C |
|
18 lentelė. ED valdymo adresų žemėlapis
Užskaita | Registruotis Vardas |
0x00 | rst_ctl |
0x04 | rst_sts0 |
tęsėsi… |
Užskaita | Registruotis Vardas |
0x10 | rst_sts_detected0 |
0x40 | sysref_ctl |
0x44 | sysref_sts |
0x80 | tst_ctl |
0x8c | tst_err0 |
19 lentelė. ED valdymo bloko valdymo ir būsenos registrai
baitas Užskaita | Registruotis | Vardas | Prieiga | Nustatyti iš naujo | Aprašymas |
0x00 | rst_ctl | rst_assert | RW | 0x0 | Iš naujo nustatyti valdiklį. [0]: parašykite 1, kad patvirtintumėte atstatymą. (hw_rst) Dar kartą parašykite 0, kad atšauktumėte atstatymą. [31:1]: Rezervuota. |
0x04 | rst_sts0 | pirmoji būsena | RO/V | 0x0 | Iš naujo nustatyti būseną. [0]: pagrindinė PLL užrakinta būsena. [31:1]: Rezervuota. |
0x10 | rst_sts_dete cted0 | rst_sts_set | RW1C | 0x0 | Vidinio arba išorinio SYSREF generatoriaus SYSREF krašto aptikimo būsena. [0]: 1 reikšmė rodo, kad 1 poklasio operacijai aptikta SYSREF kylanti briauna. Programinė įranga gali parašyti 1, kad išvalytumėte šį bitą, kad būtų galima aptikti naują SYSREF kraštą. [31:1]: Rezervuota. |
0x40 | sysref_ctl | sysref_contr ol | RW | Dvipusis duomenų kelias
|
SYSREF valdymas.
Nurodykite 10 lentelė Daugiau informacijos apie šio registro naudojimą rasite 17 puslapyje. |
Periodiškai: | Pastaba: Atstatymo vertė priklauso nuo | ||||
0x00081 | SYSREF tipas ir F-Tile | ||||
Tarpas – periodiškai: | JESD204C IP duomenų kelio parametrų nustatymai. | ||||
0x00082 | |||||
TX arba RX duomenys | |||||
kelias | |||||
Vienas šūvis: | |||||
0x00000 | |||||
Periodiškai: | |||||
0x00001 | |||||
tarpas- | |||||
periodiškai: | |||||
0x00002 | |||||
0x44 | sysref_sts | sysref_statu s | RO/V | 0x0 | SYSREF būsena. Šiame registre yra naujausi SYSREF laikotarpio ir vidinio SYSREF generatoriaus darbo ciklo nustatymai.
Nurodykite 9 lentelė 16 puslapyje apie SYSREF laikotarpio ir darbo ciklo teisinę reikšmę. |
tęsėsi… |
baitas Užskaita | Registruotis | Vardas | Prieiga | Nustatyti iš naujo | Aprašymas |
[8:0]: SYSREF laikotarpis.
|
|||||
0x80 | tst_ctl | tst_control | RW | 0x0 | Bandymo valdymas. Naudokite šį registrą, kad įgalintumėte skirtingus šablonų generatoriaus ir tikrintuvo bandymo šablonus. [1:0] = Rezervuotas laukas [2] = ramp_test_ctl
|
0x8c | tst_err0 | tst_error | RW1C | 0x0 | 0 jungties klaidos žymė. Kai bito vertė yra 1'b1, tai reiškia, kad įvyko klaida. Prieš įrašydami 1'b1 į atitinkamą bitą, kad išvalytumėte klaidos žymę, turėtumėte išspręsti klaidą. [0] = Šablono tikrintuvo klaida [1] = tx_link_error [2] = rx_link_error [3] = Komandos šablono tikrintuvo klaida [31:4]: Rezervuota. |
„F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Ex.“ dokumento peržiūros istorijaample Vartotojo vadovas
Dokumento versija | Intel Quartus Prime versija | IP versija | Pakeitimai |
2021.10.11 | 21.3 | 1.0.0 | Pradinis išleidimas. |
Dokumentai / Ištekliai
![]() |
Intel F-Tile JESD204C Intel FPGA IP dizainas Example [pdfVartotojo vadovas „F-Tile JESD204C Intel FPGA IP Design Example, F-Tile JESD204C, Intel FPGA IP Design Example, IP dizainas Example, dizaino buvample |