Intel® Arria® 10收发器PHY用户指南

ID 683617
日期 11/06/2017
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2.4.4. 增强型PCS参数

这一部分定义Native PHY IP内核GUI中的可用参数,以定制Enhanced PCS中的单独模块。

下表描述了可用参数。如果指定的设置违反了协议标准 ,那么根据选择的Transceiver Configuration Rule,Native PHY IP内核 Parameter Editor会打印错误或者告警信息。

注: 关于可以使能或禁用的可选端口的详细描述,请参考增强型PCS和PMA端口部分。
表 17.  增强型PCS参数
参数 范围 说明
Enhanced PCS / PMA interface width 32, 40, 64 指定Enhanced PCS与PMA之间的接口宽度。
FPGA fabric /Enhanced PCS interface width 32, 40, , 64, 66, 67 指定Enhanced PCS与FPGA架构之间的接口宽度。

66-bit FPGA架构到PCS接口宽度使用TX和RX并行数据的64-bits。模块同步器决定66-bit字的模块边界以及控制总线的较低的2比特。

67-bit FPGA架构到PCS接口宽度使用TX和RX并行数据的64-bits。模块同步器决定67-bit字的模块边界以及控制总线的较低的3比特。

Enable Enhanced PCS low latency mode On/Off 对Enhanced PCS使能低时延路径。开启此选项时,Enhanced PCS中单独的功能模块被旁路,以提供PMA到Enhanced PCS之间的最低时延路径。使能时,此模式应用于GX器件。Intel建议不要对GT器件使能此模式。
Enable RX/TX FIFO double width mode On/Off 使能RX和TX FIFO的双宽度模式。您可以使用双宽度模式在1/2 PCS频率上运行FPGA架构。
表 18.  增强型PCS TX FIFO参数
参数 范围 说明
TX FIFO Mode

Phase-Compensation

Register

Interlaken

Basic

Fast Register

指定以下其中一种模式:
  • Phase Compensation:TX FIFO补偿读时钟(tx_clkout)与写时钟(tx_coreclkin或者tx_clkout)之间的时钟相位差。您可以将tx_enh_data_valid连到1'b1。
  • Register:TX FIFO被旁路。tx_parallel_datatx_controltx_enh_data_valid在FIFO输出上寄存。要始终置位tx_enh_data_valid端口1'b1。用户必须将写时钟tx_coreclkin连接到读时钟tx_clkout
  • Interlaken:TX FIFO用作弹性缓冲器。在此模式下,由其他信号控制输入到FIFO的数据流。因此,FIFO写时钟频率不必与读时钟频率相同。您可以通过tx_enh_data_valid控制对FIFO的写操作。通过监控FIFO标志可以避免FIFO满或空的情况。Interlaken帧生成器控制读操作。
  • Basic:TX FIFO用作弹性缓冲器。此模式支持使用不同的时钟频率驱动FIFO的读写一侧。tx_coreclkinrx_coreclkin必须有一个被66除的最小通道数据速率。tx_coreclkinrx_coreclkin的频率范围是(data rate/32)到(data rate/66)。要获得最佳结果,Intel建议tx_coreclkinrx_coreclkin = (data rate/32)。通过监控FIFO标志来控制读写操作。关于详细信息,请参考Enhanced PCS FIFO操作部分。
  • Fast Register:TX FIFO允许FPGA架构与TX PCS之间更高的最大频率(fMAX),但同时也会导致更高的时延。
TX FIFO partially full threshold 10, 11, 12, 13 指定Enhanced PCS TX FIFO的半满阈值。在输入的值上TX FIFO标志一个半满状态。
TX FIFO partially empty threshold 2, 3, 4, 5 指定Enhanced PCS TX FIFO的半空阈值。在输入的值上TX FIFO标志一个半空状态。
Enable tx_enh_fifo_full port On / Off 使能tx_enh_fifo_full port。当TX FIFO变满时此信号发出指示。此信号与tx_coreclkin同步。
Enable tx_enh_fifo_pfull port On / Off 使能tx_enh_fifo_pfull port。当TX FIFO达到指定的半满阈值时此信号发出指示。此信号与tx_coreclkin同步。
Enable tx_enh_fifo_empty port On / Off 使能tx_enh_fifo_empty port。当TX FIFO变空时此信号发出指示。此信号与tx_coreclkin同步。
Enable tx_enh_fifo_pempty port On / Off 同步。 使能tx_enh_fifo_pempty port。当TX FIFO达到指定的半空阈值时此信号发出指示。此信号与tx_coreclkin同步。
表 19.  增强型PCS RX FIFO参数
参数 范围 说明
RX FIFO Mode

Phase-Compensation

Register

Interlaken

10GBASE-R

Basic

对Enhanced PCS RX FIFO指定下面其中一种模式:
  • Phase Compensation:此模式补偿读时钟rx_coreclkinrx_clkout与写时钟(rx_clkout)之间的时钟相位差。
  • Register :RX FIFO被旁路。rx_parallel_datarx_controlrx_enh_data_valid在FIFO输出上寄存。FIFO的读时钟rx_coreclkin和写时钟rx_clkout连接在一起。
  • Interlaken:对Interlaken协议选择此模式。要实现去偏移,您必须实现一个FSM,根据FIFO标志来控制FIFO操作。在此模式下,FIFO用作弹性缓冲器。
  • 10GBASE-R:在此模式下,实现模块锁定后,数据遍历FIFO。Idles/OS (Ordered Sets)被删除,Idles被插入以补偿RX PMA时钟与架构时钟之间的时钟差(+/- 100 ppm,64000字节的最大数据包长度)。
  • Basic在此模式下,RX FIFO用作弹性缓冲器。此模式支持使用不同的时钟频率驱动FIFO的写一侧和读一侧。tx_coreclkin或者rx_coreclkin必须有一个被66整除的通道数据速率的最小频率。tx_coreclkin或者rx_coreclkin的频率范围从(data rate/32)到(data rate/66)。齿轮箱数据有效标志控制FIFO读使能。您可以监控rx_enh_fifo_pfullrx_enh_fifo_empty标志以决定是否从FIFO读取数据。关于详细信息,请参考Enhanced PCS FIFO操作
注: 标志仅用于Interlaken和Basic模式,在所有其他情况下应该被忽略。
RX FIFO partially full threshold 18-29 指定Enhanced PCS RX FIFO的半满阈值。默认值为23。
RX FIFO partially empty threshold 2-10 指定Enhanced PCS RX FIFO的半空阈值。默认值为2。
Enable RX FIFO alignment word deletion (Interlaken) On / Off 开启此选项时,实现帧同步后,所有对齐字(sync words)(包括第一个同步字)都被移除。如果使能此选项,那么也必须使能控制字删除。
Enable RX FIFO control word deletion (Interlaken) On / Off 开启此选项时,使能Interlaken控制字移除。当Enhanced PCS RX FIFO在Interlaken模式下配置时,实现帧同步后,使能此选项将删除所有控制字。使能此选项也要求您使能对齐字删除。
Enable rx_enh_data_valid port On / Off 使能rx_enh_data_valid port。当来自RX FIFO的RX数据是有效时此信号发出指示。此信号与rx_coreclkin同步。
Enable rx_enh_fifo_full port On / Off 使能rx_enh_fifo_full port。当RX FIFO变满时此信号发出指示。这是一个异步信号。
Enable rx_enh_fifo_pfull port On / Off 使能rx_enh_fifo_pfull port。当RX FIFO达到指定的半满阈值时此信号发出指示。这是一个异步信号。
Enable rx_enh_fifo_empty port On / Off 使能rx_enh_fifo_empty port。当RX FIFO变空时此信号发出指示。此信号与rx_coreclkin同步。
Enable rx_enh_fifo_pempty port On / Off 使能 rx_enh_fifo_pempty port。当RX FIFO达到指定的半空阈值时此信号发出指示。此信号与rx_coreclkin同步。
Enable rx_enh_fifo_del port(10GBASE-R) On / Off 使能可选的rx_enh_fifo_del status output port。当从速率匹配FIFO删除了一个字时此信号发出指示。此信号仅用于10GBASE-R收发器配置规则。这是一个异步信号。
Enable rx_enh_fifo_insert port (10GBASE‑R) On / Off 使能rx_enh_fifo_insert port。当从速率匹配FIFO插入了一个字时此信号发出指示。此信号仅用于10GBASE-R收发器配置规则。此信号与rx_coreclkin同步。
Enable rx_enh_fifo_rd_en port On / Off 使能rx_enh_fifo_rd_en input port。使能此信号从RX FIFO读取一个字。此信号与rx_coreclkin同步。
Enable rx_enh_fifo_align_val port (Interlaken) On / Off 使能rx_enh_fifo_align_val status output port。仅用于Interlaken收发器配置规则。此信号与rx_clkout同步。
Enable rx_enh_fifo_align_clr port (Interlaken) On / Off 使能rx_enh_fifo_align_clr input port。仅用于Interlaken。此信号与rx_clkout同步。
表 20.  Interlaken帧生成器参数
参数 范围 说明
Enable Interlaken frame generator On / Off 使能Enhanced PCS的帧生成器模块。
Frame generator metaframe length 5-8192 指定帧生成器的元帧(metaframe)长度。此元帧长度包括由帧生成器创建的4个帧控制字(framing control words)。
Enable Frame Generator Burst Control On / Off 使能帧生成器突发。这决定是否帧生成器根据tx_enh_frame_burst_en端口的输入从TX FIFO读取数据。
Enable tx_enh_frame port On / Off 使能tx_enh_frame状态输出端口。当Interlaken帧生成器使能时,此信号表明一个新帧的开始。这是一个异步信号。
Enable tx_enh_frame_diag_status port On / Off 使能tx_enh_frame_diag_status 2‑bit输入端口。 当Interlaken帧生成器使能时,此信号的值包含来自帧层诊断字的状态消息。此信号与tx_clkout同步。
Enable tx_enh_frame_burst_en port On / Off 使能tx_enh_frame_burst_en输入端口。 当使能Interlaken帧生成器的突发控制时,此信号被置位以控制从TX FIFO的帧生成器数据读取。此信号与tx_clkout同步。
表 21.  Interlaken帧同步器参数
参数 范围 说明
Enable Interlaken frame synchronizer On / Off 开启此选项时,使能Enhanced PCS帧同步器。
Frame synchronizer metaframe length 5-8192 指定帧同步器的元帧长度。
Enable rx_enh_frame port On / Off 使能rx_enh_frame status output port。当Interlaken帧生成器使能时,此信号表明一个新帧的开始。这是一个异步信号。
Enable rx_enh_frame_lock port On / Off 使能rx_enh_frame_lock output port。当Interlaken帧同步器使能时,此信号被置位以表明帧同步器已现实元帧描述。 这是一个异步输出信号。
Enable rx_enh_frame_diag_status port On / Off 使能rx_enh_frame_diag_status output port。当Interlaken帧同步器使能时,此信号包含成帧层诊断字的值(bits 33:32])。这是一个每通道2比特输出信号。当接收到一个有效的诊断字时,此信号被锁存。这是一个异步信号。
表 22.  Interlaken CRC32生成器和检查器参数
参数 范围 说明
Enable Interlaken TX CRC-32 Generator On / Off 开启此选项时,TX Enhanced PCS数据通路使能CRC32生成器功能。 CRC32可用作诊断工具。CRC包含整个元帧,其中包括诊断字。
Enable Interlaken TX CRC-32 generator error insertion On / Off 当开启此选项时,使能Interlaken CRC-32生成器的错误插入功能。错误插入是周期精确的。当此功能使能时,tx_control[8]tx_err_ins信号的置位会在错误地反转字期间进行CRC计算,因此,为该元帧创建的CRC是错误的。
Enable Interlaken RX CRC-32 checker On / Off 使能CRC-32检查器功能。
Enable rx_enh_crc32_err port On / Off 当开启此选项时,Enhanced PCS使能rx_enh_crc32_err port。置位此信号表明CRC checker已经在当前元帧中发现一个错误。这是一个异步信号。
表 23.  10GBASE-R BER检查器参数
参数 范围 说明
Enable rx_enh_highber port (10GBASE‑R) On / Off 使能rx_enh_highber port。对于10GBASE-R收发器配置规则,此信号被置位以表明一个大于10-4的误码率。对于10GBASE-R规范,在125 μs内有至少16个错误时出现此误码率。这是一个异步信号。
Enable rx_enh_highber_clr_cnt port (10GBASE‑R) On / Off 使能rx_enh_highber_clr_cnt input port。对于10GBASE-R收发器配置规则,置位此信号以清零内部计数器。此计数器表明BER状态机进入 "BER_BAD_SH"状态的次数。这是一个异步信号。
Enable rx_enh_clr_errblk_count port (10GBASE‑R) On / Off 使能rx_enh_clr_errblk_count input port。对于10GBASE-R收发器配置规则,置位此信号以清零内部计数器。此计数器表明RX状态机进入 RX_E状态的次数。对于FEC模块使能的协议,置位此信号以复位RX FEC模块中的状态计数器。这是一个异步信号。
表 24.  64b/66b编码器和解码器参数
参数 范围 说明
Enable TX 64b/66b encoder (10GBASE-R) On / Off 开启此选项时,Enhanced PCS使能TX 64b/66b编码器。
Enable RX 64b/66b decoder (10GBASE-R) On / Off 开启此选项时,Enhanced PCS使能TX 64b/66b解码器。
Enable TX sync header error insertion On / Off 开启此选项时,Enhanced PCS支持周期精确的错误创建功能,以协助执行接收器上的错误条件测试。。当使能错误插入功能并设置错误标志时,错误地生成当前字的编码同步头。如果正确的同步头是2'b01(控制类型),那么编码2'b00。如果正确的同步头是2'b10(数据类型),那么编码2'b11。
表 25.  加扰器和解扰器参数
参数 范围 说明
Enable TX scrambler (10GBASE-R/Interlaken) On / Off 使能加扰器功能。此选项用于Basic (Enhanced PCS)模式,Interlaken和10GBASE-R协议。当模块同步器使能并具有66:32,66:40或66:64齿轮箱比率时,您可以使能Basic (Enhanced PCS)模式的加扰器。
TX scrambler seed (10GBASE-R/Interlaken) User‑specified 58-bit value 您必须对Interlaken协议提供非零种子(non-zero seed)。对于一个多通道Interlaken Transceiver Native PHY IP,第一个通道加扰器有该种子,其他通道的种子以每个通道一个种子增加。10GBASE-R的初始种子是0x03FFFFFFFFFFFFFF。10GBASE-R和Interlaken协议需要此参数。
Enable RX descrambler (10GBASE-R/Interlaken) On / Off 使能解扰器功能。此选项用于Basic (Enhanced PCS)模式,Interlaken和10GBASE-R协议。当模块同步器使能并具有66:32,66:40或66:64齿轮箱比率时,您可以使能Basic (Enhanced PCS)模式的解扰器。
表 26.  Interlaken差异生成器和检查器参数
参数 范围 说明
Enable Interlaken TX disparity generator On / Off 开启此选项时,Enhanced PCS使能差异生成器。此选项用于Interlaken协议。
Enable Interlaken RX disparity checker On / Off 开启此选项时,Enhanced PCS使能差异检查器。此选项用于Interlaken协议。
Enable Interlaken TX random disparity bit On / Off 使能Interlaken随机差异比特。使能时,一个随机数用作差异比特,这样减少了一个周期的延迟。
表 27.  模块同步器参数
参数 范围 说明
Enable RX block synchronizer On / Off 开启此选项时,Enhanced PCS使能RX模块同步器。此选项用于Basic (Enhanced PCS)模式,Interlaken和10GBASE-R协议。
Enable rx_enh_blk_lock port On / Off 使能rx_enh_blk_lock端口。当您使能模块同步器时,此信号被置位以表明已实现模块描述。
表 28.  齿轮箱参数
参数 范围 说明
Enable TX data bitslip On / Off 开启此选项时,TX齿轮箱运行在bitslip模式。tx_enh_bitslip port控制TX并行数据到达PMA前滑掉的比特数。
Enable TX data polarity inversion On / Off 开启此选项时,TX数据的极性被反转。这使您能够纠正PCB上错误的布局和布线。
Enable RX data bitslip On / Off 开启此选项时,Enhanced PCS RX模块同步器运行在bitslip模式。使能时,在上升沿置位rx_bitslip port,以确保来自PMA的RX并行数据在到达PCS前滑掉一个比特。
Enable RX data polarity inversion On / Off 开启此选项时,RX数据的极性被反转。这使您能够纠正PCB上错误的布局和布线。
Enable tx_enh_bitslip port On / Off 使能tx_enh_bitslip port。当TX bit slip使能时,该信号控制TX并行数据到达PMA前滑掉的比特数。
Enable rx_bitslip port On / Off 使能rx_bitslip port。当RX bit slip使能时,在上升沿置位rx_bitslip,以确保来自PMA的RX并行数据在到达PCS前滑掉一个比特。在Standard PCS与Enhanced PCS之间共享此端口。
表 29.  KR-FEC参数
参数 范围 说明
Enable RX KR-FEC error marking On / Off 开启此选项时,当解码器检测到一个不可纠正错误时置位这两个同步比特(2'b11)。此特性会通过KR-FEC解码器增加时延。
Error marking type 10G, 40G 指定错误标志类型(10G或40G)。
Enable KR-FEC TX error insertion On/Off 使能KR-FEC编码器的错误插入功能。此功能使您能够通过从当前字的bit 0开始损坏数据来插入错误。
KR-FEC TX error insertion spacing User Input (1 bit to 15 bit) 指定KR-FEC TX错误插入的间距。
Enable tx_enh_frame port On / Off

使能tx_enh_frame port

Enable rx_enh_frame port On/Off 使能rx_enh_frame port
Enable rx_enh_frame_diag_status port On/Off 使能rx_enh_frame_diag_status port