T-Format 接口 v1.1 用户指南
介绍 (提出问题)
T-Format 接口 IP 旨在为 FPGA 提供与各种兼容的通信接口 玉川 旋转编码器等产品。
概括 (提出问题)
下表提供了 T-Format 接口特性的摘要。
表 1. T 格式接口特性
| 核心版 | 本文档适用于T-Format Interface v1.1。 |
| 支持的设备 家庭 |
|
| 支持 工具 流动 | 需要 Libero® SoC v11.8 或更高版本。 |
| 许可 | 为核心提供完整的加密RTL代码，使核心能够通过SmartDesign实例化。仿真、综合和布局均使用 Libero 软件执行。 T-Format 接口通过加密 RTL 进行许可，必须单独购买。有关更多信息，请参阅 T格式接口. |
特征 （问一个问题）
T-Format接口具有以下主要特点：
- 从物理层（RS-485 接口）发送和接收串行数据
- 根据 T 格式对齐数据，并将该数据作为寄存器提供，供后续块读取
- 外部设备报告奇偶校验、循环冗余校验 (CRC) 不匹配、传输错误等错误检查
- 提供故障发生次数超过配置阈值时触发的报警功能
- 为外部 CRC 生成器模块提供端口，以便用户在必要时修改 CRC 多项式
在 Libero Design Suite 中实现 IP 核 （问一个问题）
IP 核必须安装到 Libero SoC 软件的 IP 目录中。这是通过 Libero SoC 软件中的 IP 目录更新功能自动完成的，或者从目录中手动下载 IP 核。一旦 IP 核安装在 Libero SoC 软件 IP 目录中，该核就会在智能设计工具中进行配置、生成和实例化，以包含在 Libero 项目列表中。
设备利用率和性能 （问一个问题）
下表列出了用于 T 格式接口的设备利用率。
表 2. T 格式接口利用率
| 设备详细信息 | 资源 | 性能（兆赫） | 内存 | 数学块 | 全球芯片 | |||
| 家庭 | 设备 | 查找表 | 数字化光纤 | 大容量静态随机存取存储器 | μSRAM | |||
| PolarFire® SoC | MPFS250T | 248 | 256 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| PolarFire | 强积金300T | 236 | 256 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 智能融合®2 | M2S150 | 248 | 256 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
重要的：
该表中的数据是使用典型的综合和布局设置捕获的。 CDR 参考时钟源设置为专用，其他配置器值不变。- 在运行时序分析以实现性能数字时，时钟被限制为 200 MHz。
功能描述 （问一个问题）
本节描述 T-Format 接口的实现细节。
下图显示了 T-Format 接口的顶层框图。
图 1-1。 T-Format 接口 IP 的顶层框图
有关 T 格式的完整详细信息，请参阅 玉川 数据表。下表列出了用于从外部设备请求数据的各种命令及其功能，以及每个命令返回的数据字段的数量。
表 1-1。控制字段命令
| 命令编号 | 功能 | 接收帧中的数据字段数 |
| 0 | 转子角度（数据读取） | 3 |
| 1 | 多圈数据（数据读取） | 3 |
| 2 | 编码器 ID（数据读取） | 1 |
| 3 | 转子角度和多圈数据（数据读取） | 8 |
| 7 | 重置 | 3 |
| 8 | 重置 | 3 |
| C | 重置 | 3 |
下图显示了T-Format接口的系统级框图。
图 1-2。 T-Format 接口的系统级框图
下图为T-Format接口的功能框图。
图 1-3。 T-Format接口IP的功能框图
T 格式的每个通信事务都以请求者发送的控制帧 (CF) 开始，然后是从外部设备接收的帧。 TF 发送器块生成要发送到外部设备的串行数据。它还生成一些 RS-485 转换器所需的可选 tx_en_o 信号。编码器接收传输的数据，并将串行数据帧传输到 IP，该帧在 IP 块的 rx_i 输入端口中接收。 TF_CF_DET 块首先检测控制字段并识别 ID 值。数据长度根据接收到的 ID 值确定，并使用 TF_DATA_READ 块接收后续字段并将其存储在相应的寄存器中。存储完整数据后，除 CRC 字段外的所有字段中的数据都被发送到外部 CRC 生成器块，并将该块生成的计算出的 CRC 与接收到的 CRC 进行比较。还会检查一些其他错误，并在每个无错误事务处理后断言 did_o 信号（对于一个 sys_clk_i 周期为“1”）。
1.1 错误处理 （问一个问题）
该块标识了以下错误：
- 接收控制字段中的奇偶校验错误
- 接收到的控制字段中的启动序列错误
- 消息不完整，RX 线路卡在 0 或卡在 1
- 接收到的 CRC 字段中的数据与计算出的 CRC 之间的 CRC 不匹配
- 发送错误，例如从状态字段的位 6 和位 7 读取的发送 CF 中的奇偶校验错误或定界符错误（请参阅 玉川 数据表）。
当这些错误被块识别时，会导致故障计数器增加。当故障计数器值超过配置的阈值（使用 g_FAULT_THRESHOLD 配置）时，alarm_o 输出被置位。
当 Alarm_clr_i 输入在一个 sys_clk_i 周期内为高电平时，警报输出将被取消置位。 tf_error_o 信号用于显示已发生的错误类型。当下一个事务开始时（start_i 是
'1'）。
下表描述了各种错误及其在 tf_error_o 寄存器中的相应位位置。
表 1-2。恐怖分子寄存器描述
| 少量 | 功能 |
| 5 | TX 定界符错误 – 如状态字段的第 7 位所示 |
| 4 | TX 奇偶校验错误 – 如状态字段的第 6 位所示 |
| 3 | 从从站接收到的 CRC 字段与计算出的 CRC 数据之间的 CRC 不匹配 |
| 2 | 消息不完整 – 分隔符错误导致超时 |
| 1 | 接收控制字段中的启动序列错误 – 超时前未接收到“0010” |
| 0 | 接收控制字段中的奇偶校验错误 |
T-Format 接口参数和接口信号 （问一个问题）
本节讨论 T 格式接口 GUI 配置器和 I/O 信号中的参数。
2.1 配置设置（问一个问题）
下表列出了 T-Format 接口硬件实现中使用的配置参数的说明。这些是通用参数，根据应用的要求而变化。
表 2-1。 配置参数
| 信号名称 | 描述 |
| g_TIMEOUT_TIME | 以 sys_clk_i 周期的倍数定义帧中连续字段之间的超时时间。 |
| g_FAULT_THRESHOLD | 定义故障阈值 – 当故障计数器超过该值时，alarm_o 被置位。 |
2.2 输入和输出信号 （问一个问题）
下表列出了 T-Format 接口的输入和输出端口。
表 2-2。 T格式接口的输入和输出
| 信号名称 | 方向 | 描述 |
| 重置_i | 输入 | 低电平有效异步复位信号设计 |
| 系统时钟_i | 输入 | 系统时钟 |
| 参考时钟_i | 输入 | 参考时钟，2.5MHz* |
| 开始_i | 输入 | 用于启动 T 格式事务的 Startsignal – 对于一个 sys_clk_i 周期必须为“1” |
| 警报_clr_i | 输入 | 清除警报信号 – 在一个 sys_clk_i 周期内必须为“1” |
| RX_i | 输入 | 从编码器输入串行数据 |
| crc_done_i | 输入 | 来自外部 CRC 块的 Donesignal – 在一个 sys_clk_i 周期内必须为“1” |
| cmd_i | 输入 | 要发送到编码器的 ControlField ID |
| crc_calc_i | 输入 | CRC Generator 块的输出，位反转，即 crc_gen(7) -> crc_calc_i (0)、crc_gen(6)-> crc_calc_i(1)， .. crc_gen(0)-> crc_calc_i(7) |
| tx_o | 输出 | 串行数据输出到编码器 |
| tx_en_o | 输出 | 传输使能信号 – 传输正在进行时变高 |
| 完成_o | 输出 | 事务完成信号 – 断言为宽度为一个 sys_clk_i 周期的脉冲 |
| 警报_o | 输出 | 警报信号 – 当故障发生次数等于 g_FAULT_THRESHOLD 中配置的阈值时置位 |
| 开始_crc_o | 输出 | CRC 生成块的启动信号 |
| 数据_crc_o | 输出 | Datafor CRC 生成块 – 数据提供为： {CF, SF, D0, D1, D2, .. D7} 没有分隔符。如果消息较短（只有 D0-D2 有数据），则其他字段 D3-D7 取为 0 |
| tf_错误_o | 输出 | TF 错误寄存器 |
| 我愿意 | 输出 | 接收帧中控制字段的 ID 值* |
| SF_O | 输出 | 接收帧的状态字段* |
| d0_o | 输出 | 来自接收帧的 D0 字段* |
| d1_o | 输出 | 来自接收帧的 D1 字段* |
| d2_o | 输出 | 来自接收帧的 D2 字段* |
| d3_o | 输出 | 来自接收帧的 D3 字段* |
| d4_o | 输出 | 来自接收帧的 D4 字段* |
| d5_o | 输出 | 来自接收帧的 D5 字段* |
| d6_o | 输出 | 来自接收帧的 D6 字段* |
| d7_o | 输出 | 来自接收帧的 D7 字段* |
| CRC_O | 输出 | 接收帧中的 CRC 字段* |
笔记： 有关详细信息，请参阅 玉川 数据表。
时序图 （问一个问题）
本节讨论 T 格式接口时序图。
下图展示了一个正常的T-Format交易。 done_o 信号在每个无错误事务结束时生成，tf_error_o 信号保持为 0。
图 3-1。时序图 – 正常交易
下图显示了具有 CRC 错误的 T 格式事务。未生成done_o信号，tf_error_o信号为8，表明发生了CRC不匹配。如果下一个事务没有任何错误，则生成 did_o 信号。
图 3-2。时序图 – CRC 错误
试验台 （问一个问题）
一个统一的测试平台用于验证和测试T-Format接口，称为用户测试平台。提供测试平台来检查 T 格式接口 IP 的功能。
4.1模拟 （问一个问题）
以下步骤描述了如何使用测试台模拟内核：
- 打开 Libero SoC 应用程序，单击 Libero SoC Catalog 选项卡，展开 Solutions-MotorControl
- 双击“T 格式接口”，然后单击“确定”。与 IP 相关的文档列在文档下。
重要的：如果您没有看到“目录”选项卡，请导航至 View Windows 菜单并单击目录以使其可见。
图 4-1。 Libero SoC 目录中的 T-Format 接口 IP 核
- 在“刺激层次结构”选项卡上，右键单击测试台 (t_format_interface_tb.v)，指向“模拟预合成器设计”，然后单击“交互式打开”。
重要的：如果您没有看到“刺激层次结构”选项卡，请导航至 View > Windows 菜单并单击 Stimulus Hierarchy 使其可见。
图 4-2。 模拟预综合设计
ModelSim 打开测试台 file 如下图所示。
图 4-3。 ModelSim 仿真窗口
重要的：如果仿真由于.do中指定的运行时间限制而中断 file，使用run -all命令完成模拟。
修订历史 （问一个问题）
修订历史描述了文档中实施的更改。更改按修订列出，从最新发布开始。
表 5-1。 修订记录
| 修订 | 日期 | 描述 |
| A | 02/2023 | 以下是文档修订版 A 的更改列表： • 将文档移植到Microchip 模板。 • 将文档编号从50003503 更新为DS50200812A。 • 添加 3.时序图. • 添加 4. 试验台. |
| 1.0 | 02/2018 | 1.0 版是本文档的首次发布。 |
微芯片 FPGA 支持 （问一个问题）
Microchip FPGA 产品组为其产品提供各种支持服务，包括客户服务、客户技术支持中心、 web网站和全球销售办事处。 建议客户在联系支持之前访问 Microchip 在线资源，因为他们的查询很可能已经得到解答。
通过以下方式联系技术支持中心 web网站 www.microchip.com/support. 提及 FPGA 器件部件号，选择合适的案例类别，然后上传设计 files 同时创建技术支持案例。
联系客户服务以获得非技术产品支持，例如产品定价、产品升级、更新信息、订单状态和授权。
- 从北美拨打 800.262.1060
- 从世界其他地方拨打 650.318.4460
- 传真，来自世界各地，650.318.8044
微芯信息 （问一个问题）
微芯片 Web地点（问一个问题）
Microchip 通过以下方式提供在线支持 web网站 www.microchip.com/。 这 web网站用于制作 files 和信息易于客户获取。可用的内容包括：
- 产品支持 – 数据表和勘误表、应用说明和 samp文件程序、设计资源、用户指南和硬件支持文档、最新软件版本和存档软件
- 一般技术支持——常见问题 (FAQ)、技术支持请求、在线讨论组、Microchip 设计合作伙伴计划成员列表
- Microchip 业务 – 产品选择和订购指南、最新的 Microchip 新闻稿、研讨会和活动列表、Microchip 销售办事处、分销商和工厂代表列表
产品变更通知服务 （问一个问题）
Microchip 的产品变更通知服务有助于让客户了解 Microchip 产品的最新信息。 每当有与特定产品系列或感兴趣的开发工具相关的更改、更新、修订或勘误表时，订阅者都会收到电子邮件通知。
如需注册，请访问 www.microchip.com/pcn 并按照注册说明进行操作。
客户支持 （问一个问题）
Microchip 产品的用户可以通过多种渠道获得帮助：
- 经销商或代表
- 当地销售办事处
- 嵌入式解决方案工程师 (ESE)
- 技术支援
客户应联系其分销商、代表或 ESE 寻求支持。当地销售办事处也为客户提供帮助。本文档中包含销售办事处和地点的列表。
技术支持可通过 web网站位于： www.microchip.com/support
Microchip 设备代码保护功能 （问一个问题）
请注意 Microchip 产品的代码保护功能的以下详细信息：
- Microchip 产品符合其特定 Microchip 数据手册中所包含的规格。
- Microchip 相信，其产品系列在按照预期方式、符合操作规范和在正常条件下使用时是安全的。
- Microchip 重视并积极保护其知识产权。 严禁尝试违反 Microchip 产品的代码保护功能，这可能违反《数字千年版权法》。
- Microchip 或任何其他半导体制造商都无法保证其代码的安全性。代码保护并不意味着我们保证产品“牢不可破”。代码保护在不断发展。Microchip 致力于不断改进我们产品的代码保护功能。
法律声明 （问一个问题）
本出版物及其信息仅可用于 Microchip 产品，包括设计、测试 Microchip 产品并将其与您的应用程序集成。 以任何其他方式使用此信息均违反这些条款。 有关设备应用程序的信息仅为您提供方便而提供，可能会被更新所取代。 您有责任确保您的应用程序符合您的规范。 如需更多支持，请联系您当地的 Microchip 销售办事处，或通过以下网址获取更多支持 www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.
本信息由 MICROCHIP “按原样”提供。MICROCHIP 不作任何明示或暗示、书面或口头、法定或其他形式的陈述或保证，包括但不限于任何不侵权、适销性和适用于特定用途的默示保证，或与其状况、质量或性能相关的保证。
在任何情况下，对于与该信息或其使用有关的任何间接、特殊、惩罚性、偶然或后果性损失、损害、成本或费用，无论其原因如何，即使 MICROCHIP 已被告知发生此类损失的可能性或此类损害是可预见的，MICROCHIP 均不承担任何责任。在法律允许的最大范围内，MICROCHIP 对以任何方式与该信息或其使用有关的所有索赔的总赔偿责任不得超过您为该信息直接向 MICROCHIP 支付的费用（如有）。
在生命支持和/或安全应用中使用 Microchip 设备的风险完全由买方承担，买方同意为 Microchip 辩护、赔偿并免除其因此类使用而导致的任何和所有损害、索赔、诉讼或费用。除非另有说明，否则不会以任何方式（隐含或以其他方式）转让任何 Microchip 知识产权许可。
商标 （问一个问题）
Microchip 名称和徽标、Microchip 徽标、Adaptec、AVR、AVR 徽标、AVR Freaks、BesTime、BitCloud、CryptoMemory、CryptoRF、dsPIC、flexPWR、HELDO、IGLOO、JukeBlox、KeeLoq、Kleer、LANCheck、LinkMD、maXStylus、maXTouch、 MediaLB、megaAVR、Microsemi、Microsemi 标志、MOST、MOST 标志、MPLAB、OptoLyzer、PIC、picoPower、PICSTART、PIC32 标志、PolarFire、Prochip Designer、QTouch、SAM-BA、SenGenuity、SpyNIC、SST、SST 标志、SuperFlash、Symmetricom 、SyncServer、Tachyon、TimeSource、tinyAVR、UNI/O、Vectron 和 XMEGA 是 Microchip Technology Incorporated 在美国和其他国家/地区的注册商标。
AgileSwitch、APT、ClockWorks、嵌入式控制解决方案公司、EtherSynch、Flashtec、Hyper Speed Control、HyperLight Load、Libero、motorBench、mTouch、Powermite 3、Precision Edge、ProASIC、ProASIC Plus、ProASIC Plus 徽标、Quiet-Wire、SmartFusion、 SyncWorld、Temux、TimeCesium、TimeHub、TimePictra、TimeProvider、TrueTime 和 ZL 是 Microchip Technology Incorporated 在美国的注册商标 邻键抑制、AKS、Analog-for-the-Digital Age、Any Capacitor、AnyIn、AnyOut、Augmented Switching 、BlueSky、BodyCom、Clockstudio、CodeGuard、CryptoAuthentication、CryptoAutomotive、CryptoCompanion、CryptoController、dsPICDEM、dsPICDEM.net、动态平均匹配、DAM、ECAN、Espresso T1S、EtherGREEN、GridTime、IdealBridge、在线串行编程、ICSP、INICnet、智能并行、IntelliMOS、芯片间连接、JitterBlocker、旋钮显示、KoD、maxCrypto、maxView, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM, MPF, MPLAB Certified logo, MPLIB, MPLINK, MultiTRAK, NetDetach, Omniscient Code Generation, PICDEM, PICDEM.net, PICkit, PICtail, PowerSmart, PureSilicon, QMatrix, REAL ICE, Ripple Blocker, RTAX , RTG4, SAM-ICE, Serial Quad I/O, simpleMAP, SimpliPHY, SmartBuffer, SmartHLS, SMART-IS, storClad, SQI, SuperSwitcher, SuperSwitcher II, Switchtec, SynchroPHY, Total Endurance, Trusted Time, TSHARC, USBCheck, VariSense, VectorBlox、VeriPHY、 ViewSpan、WiperLock、XpressConnect 和 ZENA 是 Microchip Technology Incorporated 在美国和其他国家/地区的商标。
SQTP 是美国 Microchip Technology Incorporated 的服务标志
Adaptec 徽标、Frequency on Demand、Silicon Storage Technology 和 Symmcom 是 Microchip Technology Inc. 在其他国家/地区的注册商标。
GestIC 是 Microchip Technology Inc. 的子公司 Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG 在其他国家的注册商标。
本文提及的所有其他商标均属于其各自公司的财产。
© 2023，Microchip Technology Incorporated 及其子公司。 版权所有。 书号：978-1-6683-2140-9
质量管理体系 （问一个问题）
有关 Microchip 质量管理体系的信息，请访问 www.microchip.com/quality.
全球销售和服务
| 美洲 | 亚太 | 亚太 | 欧洲 |
| 公司办公室 西钱德勒大道 2355 号 亚利桑那州钱德勒 85224-6199 电话: 480-792-7200 传真： 480-792-7277 技术支援： www.microchip.com/support Web 地址： www.microchip.com 亚特兰大 乔治亚州德卢斯 电话: 678-957-9614 传真： 678-957-1455 德克萨斯州奥斯汀 电话: 512-257-3370 波士顿 马萨诸塞州韦斯特伯勒 电话: 774-760-0087 传真： 774-760-0088 芝加哥 伊利诺伊州伊塔斯卡 电话: 630-285-0071 传真： 630-285-0075 达拉斯 德克萨斯州艾迪生 电话: 972-818-7423 传真： 972-818-2924 底特律 密歇根州诺维 电话: 248-848-4000 德克萨斯州休斯顿 电话: 281-894-5983 印第安纳波利斯 印第安纳州诺布尔斯维尔 电话: 317-773-8323 传真： 317-773-5453 电话: 317-536-2380 洛杉矶 加利福尼亚州米申维耶荷 电话: 949-462-9523 传真： 949-462-9608 电话: 951-273-7800 北卡罗来纳州罗利 电话: 919-844-7510 纽约州纽约市 电话: 631-435-6000 加利福尼亚州圣何塞 电话: 408-735-9110 电话: 408-436-4270 加拿大 – 多伦多 电话: 905-695-1980 传真： 905-695-2078 |
澳大利亚 – 悉尼 电话：61-2-9868-6733 中国 – 北京 电话：86-10-8569-7000 中国 – 成都 电话：86-28-8665-5511 中国 – 重庆 电话：86-23-8980-9588 中国 – 东莞 电话：86-769-8702-9880 中国 – 广州 电话：86-20-8755-8029 中国 – 杭州 电话：86-571-8792-8115 中国 - 香港特别行政区 电话：852-2943-5100 中国 – 南京 电话：86-25-8473-2460 中国 – 青岛 电话：86-532-8502-7355 中国 – 上海 电话：86-21-3326-8000 中国 – 沉阳 电话：86-24-2334-2829 中国 – 深圳 电话：86-755-8864-2200 中国 – 苏州 电话：86-186-6233-1526 中国 – 武汉 电话：86-27-5980-5300 中国 – 西安 电话：86-29-8833-7252 中国 – 厦门 电话：86-592-2388138 中国 – 珠海 电话：86-756-3210040 |
印度 – 班加罗尔 电话：91-80-3090-4444 印度 - 新德里 电话：91-11-4160-8631 印度 – 浦那 电话：91-20-4121-0141 日本 - 大阪 电话：81-6-6152-7160 日本 – 东京 电话：81-3-6880-3770 韩国——大邱 电话：82-53-744-4301 韩国 – 首尔 电话：82-2-554-7200 马来西亚 – 吉隆坡 电话：60-3-7651-7906 马来西亚 – 槟城 电话：60-4-227-8870 菲律宾 – 马尼拉 电话：63-2-634-9065 新加坡 电话：65-6334-8870 台湾 – 新竹 电话：886-3-577-8366 台湾 – 高雄 电话：886-7-213-7830 台湾 – 台北 电话：886-2-2508-8600 泰国 – 曼谷 电话：66-2-694-1351 越南——胡志明 电话：84-28-5448-2100 |
奥地利 - 韦尔斯 电话：43-7242-2244-39 传真：43-7242-2244-393 丹麦——哥本哈根 电话：45-4485-5910 传真：45-4485-2829 芬兰 – 埃斯波 电话：358-9-4520-820 法国——巴黎 Tel: 33-1-69-53-63-20 Fax: 33-1-69-30-90-79 德国——加兴 电话：49-8931-9700 德国 – 汉 电话：49-2129-3766400 德国——海尔布隆 电话：49-7131-72400 德国——卡尔斯鲁厄 电话：49-721-625370 德国——慕尼黑 Tel: 49-89-627-144-0 Fax: 49-89-627-144-44 德国——罗森海姆 电话：49-8031-354-560 以色列 – 拉阿纳纳 电话：972-9-744-7705 意大利——米兰 电话：39-0331-742611 传真：39-0331-466781 意大利——帕多瓦 电话：39-049-7625286 荷兰 – Drunen 电话：31-416-690399 传真：31-416-690340 挪威 – 特隆赫姆 电话：47-72884388 波兰 – 华沙 电话：48-22-3325737 罗马尼亚 - 布加勒斯特 Tel: 40-21-407-87-50 西班牙 – 马德里 Tel: 34-91-708-08-90 Fax: 34-91-708-08-91 瑞典——哥德堡 Tel: 46-31-704-60-40 瑞典——斯德哥尔摩 电话：46-8-5090-4654 英国 – 沃金厄姆 电话：44-118-921-5800 传真：44-118-921-5820 |
© 2023 Microchip Technology Inc. 版权所有
及其子公司
DS50003503A-第 18 页
文件/资源
 |
MICROCHIP T 格式接口软件 [pdf] 用户指南 MPF300T、T 格式接口软件、接口软件、软件 |