Intel® Arria® 10收发器PHY用户指南

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ID 683617
日期 11/06/2017
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1. Arria® 10 收发器PHY概述 2. 实现Arria 10收发器中的协议 3. PLL和时钟网络 4. 复位收发器通道 5. Arria 10 收发器 PHY 体系结构 6. 重配置接口和动态重配置 7. 校准 8. 模拟参数设置 9. 当前版本的文档修订历史
1. Arria® 10 收发器PHY概述 x
1.1. 器件收发器的布局 1.2. 收发器 PHY 体系结构概述 1.3. 校准
1.1. 器件收发器的布局 x
1.1.1. Arria® 10 GX器件收发器的布局 1.1.2. Arria® 10 GT器件收发器的布局 1.1.3. Arria® 10 GX和GT器件的封装详情 1.1.4. Arria® 10 SX器件收发器的布局 1.1.5. Arria® 10 SX器件的封装详情
1.2. 收发器 PHY 体系结构概述 x
1.2.1. 收发器 Bank 的体系结构 1.2.2. PHY 层收发器组件 1.2.3. 收发器锁相环 1.2.4. 时钟生成模块 (CGB)
1.2.2. PHY 层收发器组件 x
1.2.2.1. GX 收发器通道 1.2.2.2. GT 收发器通道
1.2.3. 收发器锁相环 x
1.2.3.1. 高级发送 (ATX) PLL 1.2.3.2. 小数分频 PLL (fPLL) 1.2.3.3. 通道 PLL (CMU/CDR PLL)
2. 实现Arria 10收发器中的协议 x
2.1. 收发器设计IP模块 2.2. 收发器设计流程 2.3. Arria® 10 收发器协议和PHY IP支持 2.4. 使用 Arria® 10 收发器Native PHY IP内核 2.5. Interlaken 2.6. Ethernet 2.7. PCI Express* (PIPE) 2.8. CPRI 2.9. 其它协议 2.10. 仿真收发器Native PHY IP内核
2.2. 收发器设计流程 x
2.2.1. 选择和例化PHY IP内核 2.2.2. 配置PHY IP内核 2.2.3. 生成PHY IP内核 2.2.4. 选择PLL IP内核 2.2.5. 配置PLL IP内核 2.2.6. 生成PLL IP内核 2.2.7. 复位控制器 2.2.8. 创建重配置逻辑 2.2.9. 连接PHY IP到PLL IP内核和复位控制器 2.2.10. 连接数据通路 2.2.11. 进行模拟参数设置 2.2.12. 编译设计 2.2.13. 验证设计的功能性
2.4. 使用 Arria® 10 收发器Native PHY IP内核 x
2.4.1. 预置(Preset) 2.4.2. 普通参数和数据通路参数 2.4.3. PMA参数 2.4.4. 增强型PCS参数 2.4.5. 标准PCS参数 2.4.6. PCS Direct 2.4.7. 动态重配置参数 2.4.8. PMA端口 2.4.9. 增强型PCS端口 2.4.10. 标准PCS端口 2.4.11. IP内核文件位置 2.4.12. 未使用的收发器RX通道 2.4.13. 不支持的特性
2.4.9. 增强型PCS端口 x
2.4.9.1. 增强型PCS TX和RX控制端口
2.5. Interlaken x
2.5.1. 元帧格式和成帧层控制字 2.5.2. Interlaken配置时钟和绑定 2.5.3. 如何在Arria 10收发器中实现Interlaken 2.5.4. 设计实例 2.5.5. Interlaken的Native PHY IP参数设置
2.5.2. Interlaken配置时钟和绑定 x
2.5.2.1. xN时钟绑定方案 2.5.2.2. TX多通道绑定和RX多通道去偏斜对齐状态机
2.5.2.2. TX多通道绑定和RX多通道去偏斜对齐状态机 x
2.5.2.2.1. TX FIFO软绑定 2.5.2.2.2. RX多通道FIFO去偏斜状态机
2.6. Ethernet x
2.6.1. 千兆以太网(GbE)和采用IEEE 1588v2的GbE 2.6.2. 10GBASE-R、采用IEEE 1588v2的10GBASE-R和具有FEC的10GBASE-R种类 2.6.3. 10GBASE-KR PHY IP Core 2.6.4. 1-Gigabit/10-Gigabit Ethernet (GbE) PHY IP内核 2.6.5. 1G/2.5G/5G/10G多速率以太网PHY IP内核 2.6.6. XAUI PHY IP内核 2.6.7. 缩略语
2.6.1. 千兆以太网(GbE)和采用IEEE 1588v2的GbE x
2.6.1.1. GbE和采用IEEE 1588v2的GbE的8B/10B编码 2.6.1.2. GbE和采用IEEE 1588v2的GbE的字对齐 2.6.1.3. GbE和采用IEEE 1588v2的GbE的8B/10B解码 2.6.1.4. GbE的速率匹配FIFO 2.6.1.5. 如何在 Arria® 10 收发器中实现GbE和采用IEEE 1588v2的GbE 2.6.1.6. GbE和采用IEEE 1588v2的GbE的Native PHY IP参数设置
2.6.1.1. GbE和采用IEEE 1588v2的GbE的8B/10B编码 x
2.6.1.1.1. GbE和采用IEEE 1588v2的GbE中的8B/10B编码器复位条件
2.6.2. 10GBASE-R、采用IEEE 1588v2的10GBASE-R和具有FEC的10GBASE-R种类 x
2.6.2.1. 10GBASE-R中的XGMII时钟方案 2.6.2.2. 如何在Arria 10收发器中实现10GBASE-R、采用IEEE 1588v2的10GBASE-R和具有FEC的10GBASE-R 2.6.2.3. 10GBASE-R、采用IEEE 1588v2的10GBASE-R和具有FEC的10GBASE-R的Native PHY IP参数设置 2.6.2.4. 10GBASE-R和采用IEEE 1588v2的10GBASE-R收发器配置的Native PHY IP端口
2.6.2.1. 10GBASE-R中的XGMII时钟方案 x
2.6.2.1.1. TX FIFO和RX FIFO
2.6.3. 10GBASE-KR PHY IP Core x
2.6.3.1. 10GBASE-KR PHY版本信息 2.6.3.2. 10GBASE-KR PHY的性能和资源使用情况 2.6.3.3. 10GBASE-KR功能说明 2.6.3.4. 参数化10GBASE-KR PHY 2.6.3.5. 10GBASE-KR PHY接口 2.6.3.6. Avalon-MM寄存器接口 2.6.3.7. 创建10GBASE-KR设计方案 2.6.3.8. 设计示例 2.6.3.9. 仿真支持
2.6.3.4. 参数化10GBASE-KR PHY x
2.6.3.4.1. 常规选项 2.6.3.4.2. 10GBASE-R参数 2.6.3.4.3. 10GBASE-KR自动协商和链路训练参数 2.6.3.4.4. 10GBASE-KR可选参数 2.6.3.4.5. 速度检测参数
2.6.3.5. 10GBASE-KR PHY接口 x
2.6.3.5.1. 时钟和复位接口 2.6.3.5.2. 数据接口 2.6.3.5.3. 到标准SDR XGMII数据的XGMII映射 2.6.3.5.4. 串行数据接口 2.6.3.5.5. 控制和状态接口 2.6.3.5.6. 动态重配置接口
2.6.3.6. Avalon-MM寄存器接口 x
2.6.3.6.1. 10GBASE-KR PHY寄存器定义 2.6.3.6.2. 硬核收发器PHY寄存器 2.6.3.6.3. 増强型PCS寄存器 2.6.3.6.4. PMA寄存器
2.6.4. 1-Gigabit/10-Gigabit Ethernet (GbE) PHY IP内核 x
2.6.4.1. 1G/10GbE PHY发布信息 2.6.4.2. 1G/10GbE PHY的性能和资源使用情况 2.6.4.3. 1G/10GbE PHY功能说明 2.6.4.4. 时钟和复位接口 2.6.4.5. 参数化1G/10GbE PHY 2.6.4.6. 1G/10GbE PHY接口 2.6.4.7. Avalon-MM寄存器接口 2.6.4.8. 创建一个1G/10GbE设计 2.6.4.9. 设计指南 2.6.4.10. 通道布局指南 2.6.4.11. 设计实例 2.6.4.12. 仿真支持 2.6.4.13. TimeQuest时序约束
2.6.4.5. 参数化1G/10GbE PHY x
2.6.4.5.1. 常规选项 2.6.4.5.2. 10GBASE-R参数 2.6.4.5.3. 10M/100M/1Gb Ethernet参数 2.6.4.5.4. 速度检测参数 2.6.4.5.5. PHY模拟参数
2.6.4.6. 1G/10GbE PHY接口 x
2.6.4.6.1. 时钟和复位接口 2.6.4.6.2. 数据接口 2.6.4.6.3. 到标准SDR XGMII数据的XGMII映射 2.6.4.6.4. GMII接口 2.6.4.6.5. 串行数据接口 2.6.4.6.6. 控制和状态接口 2.6.4.6.7. MII 2.6.4.6.8. 动态重配置接口
2.6.4.7. Avalon-MM寄存器接口 x
2.6.4.7.1. 寄存器定义 2.6.4.7.2. 硬核收发器PHY寄存器 2.6.4.7.3. 増强型PCS寄存器 2.6.4.7.4. Arria 10 GMII PCS寄存器 2.6.4.7.5. PMA寄存器 2.6.4.7.6. 速度切换汇总
2.6.5. 1G/2.5G/5G/10G多速率以太网PHY IP内核 x
2.6.5.1. 关于1G/2.5G/5G/10G多速率以太网PHY IP内核 2.6.5.2. 使用IP内核 2.6.5.3. 配置寄存器 2.6.5.4. 接口信号
2.6.5.1. 关于1G/2.5G/5G/10G多速率以太网PHY IP内核 x
2.6.5.1.1. 特性 2.6.5.1.2. 发布信息 2.6.5.1.3. 器件系列支持 2.6.5.1.4. 资源使用
2.6.5.2. 使用IP内核 x
2.6.5.2.1. 参数设置 2.6.5.2.2. 时序约束 2.6.5.2.3. 改变PHY的速度
2.6.5.3. 配置寄存器 x
2.6.5.3.1. 寄存器映射 2.6.5.3.2. 定义：寄存器访问
2.6.5.4. 接口信号 x
2.6.5.4.1. 时钟和复位信号 2.6.5.4.2. 操作模式和速度信号 2.6.5.4.3. GMII信号 2.6.5.4.4. XGMII信号 2.6.5.4.5. 状态信号 2.6.5.4.6. 串行接口信号 2.6.5.4.7. 收发器状态和重配置信号 2.6.5.4.8. Avalon-MM接口信号
2.6.6. XAUI PHY IP内核 x
2.6.6.1. XAUI配置中的收发器数据通道 2.6.6.2. XAUI支持的特性 2.6.6.3. XAUI PHY发布信息 2.6.6.4. XAUI PHY器件系列支持 2.6.6.5. XAUI配置中的收发器时钟和通道布局指南 2.6.6.6. XAUI PHY性能和资源使用情况 2.6.6.7. 参数化XAUI PHY 2.6.6.8. XAUI PHY端口 2.6.6.9. XAUI PHY接口 2.6.6.10. XAUI PHY寄存器接口和寄存器说明 2.6.6.11. XAUI PHY TimeQuest SDC约束
2.6.6.7. 参数化XAUI PHY x
2.6.6.7.1. XAUI PHY常规参数 2.6.6.7.2. XAUI PHY高级选项参数
2.6.6.9. XAUI PHY接口 x
2.6.6.9.1. SDR XGMII TX接口 2.6.6.9.2. SDR XGMII RX接口 2.6.6.9.3. 收发器串行数据接口 2.6.6.9.4. XAUI PHY时钟、复位和断电接口 2.6.6.9.5. XAUI PHY PMA通道控制器接口 2.6.6.9.6. XAUI PHY可选的PMA控制和状态接口
2.7. PCI Express* (PIPE) x
2.7.1. PIPE的收发器通道数据通路 2.7.2. 所支持的PIPE特性 2.7.3. 如何连接PIPE Gen1、Gen2和Gen3模式的TX PLL 2.7.4. 如何在Arria 10收发器中实现PCI Express* (PIPE) 2.7.5. PIPE的Native PHY IP参数设置 2.7.6. PIPE的fPLL IP参数内核设置 2.7.7. PIPE的ATX PLL IP参数内核设置 2.7.8. PIPE的Native PHY IP端口 2.7.9. PIPE的fPLL端口 2.7.10. PIPE的ATX PLL端口 2.7.11. 到TX去加重的预置映射 2.7.12. 如何对PIPE配置布局通道 2.7.13. Gen3数据速率的PHY IP Core for PCIe* (PIPE)链路均衡 Phase 0 Phase 1 Phase 2 (可选) Phase 3 (可选) 调整链路的建议 2.7.14. 使用收发器套件(TTK)/系统控制台/重配置接口进行手动调节 Arria® 10 PCIe设计(Hard IP(HIP)和PIPE) (仅用于调试)
2.7.2. 所支持的PIPE特性 x
2.7.2.1. Gen1/Gen2特性 2.7.2.2. Gen3特性
2.7.2.1. Gen1/Gen2特性 x
2.7.2.1.1. Gen1 (2.5 Gbps)与Gen2 (5 Gbps)之间的动态切换 2.7.2.1.2. 发送器电路空闲生成 2.7.2.1.3. 电源状态管理 2.7.2.1.4. 兼容码型传输支持的8B/10B编码器的使用情况 2.7.2.1.5. 接收器状态 2.7.2.1.6. 接收器检测 2.7.2.1.7. Gen1和Gen2时钟补偿 2.7.2.1.8. PCIe*反向并行环回
2.7.2.2. Gen3特性 x
2.7.2.2.1. 自动速度协商 2.7.2.2.2. 速率切换 2.7.2.2.3. Gen3发送器电路空闲生成 2.7.2.2.4. Gen3时钟补偿 2.7.2.2.5. Gen3电源状态管理 2.7.2.2.6. CDR控制 2.7.2.2.7. 变速器
2.7.12. 如何对PIPE配置布局通道 x
2.7.12.1. 绑定配置中的主通道
2.8. CPRI x
2.8.1. CPRI的收发器通道数据通路和时钟 2.8.2. CPRI支持的特性 2.8.3. CPRI的手动模式下的字对齐器 2.8.4. 如何在 Arria® 10 收发器中实现CPRI 2.8.5. CPRI的Native PHY IP参数设置
2.8.1. CPRI的收发器通道数据通路和时钟 x
2.8.1.1. CPRI的TX PLL选择 2.8.1.2. 自动协商
2.8.2. CPRI支持的特性 x
2.8.2.1. CPRI确定性延迟模式下的字对齐器
2.8.2.1. CPRI确定性延迟模式下的字对齐器 x
2.8.2.1.1. 发送器和接收器延迟
2.9. 其它协议 x
2.9.1. 使用Enhanced PCS的'Basic (Enhanced PCS)'和'Basic with KR FEC' 配置 2.9.2. 使用标准PCS的基本/自定义协议和带有速率匹配配置的基本/自定义协议 2.9.3. 实现Arria 10 GT通道的设计考量 2.9.4. 如何实现PCS Direct收发器配置规则
2.9.1. 使用Enhanced PCS的'Basic (Enhanced PCS)'和'Basic with KR FEC' 配置 x
2.9.1.1. 如何在Arria 10收发器中实现Basic (Enhanced PCS)和Basic with KR FEC收发器配置规则 2.9.1.2. Basic (Enhanced PCS)和Basic with KR FEC的Native PHY IP参数设置 2.9.1.3. 如何在Basic Enhanced PCS中低延时 2.9.1.4. Enhanced PCS FIFO操作 2.9.1.5. TX Data Bitslip(TX数据比特滑移) 2.9.1.6. TX数据极性反转 2.9.1.7. RX Data Bitslip(RX数据比特滑移) 2.9.1.8. RX数据极性反转
2.9.2. 使用标准PCS的基本/自定义协议和带有速率匹配配置的基本/自定义协议 x
2.9.2.1. 字对齐器手动模式 2.9.2.2. 字对齐器同步状态机模式 2.9.2.3. RX比特滑移 2.9.2.4. RX极性反转 2.9.2.5. RX比特反转 2.9.2.6. RX字节反转 2.9.2.7. 基本（单宽度）模式下的速率匹配FIFO 2.9.2.8. 速率匹配FIFO基本(双宽度)模式 2.9.2.9. 8B/10B编码器和解码器 2.9.2.10. 8B/10B TX差异控制 2.9.2.11. 如何在基本模式下使能低延时 2.9.2.12. TX比特滑移 2.9.2.13. TX极性倒转 2.9.2.14. TX比特反转 2.9.2.15. TX字节反转 2.9.2.16. 如何在 Arria® 10 收发器中实现Basic，Basic with Rate Match收发器配置规则 2.9.2.17. Basic，Basic with Rate Match配置的Native PHY IP参数设置
2.9.3. 实现Arria 10 GT通道的设计考量 x
2.9.3.1. 收发器PHY IP 2.9.3.2. PLL和GT收发器通道时钟线 2.9.3.3. 复位控制器 2.9.3.4. 如何使用低延时模式的Enhanced PCS来实现高于17.4 Gbps的设计 2.9.3.5. Arria 10的GT通道使用
2.10. 仿真收发器Native PHY IP内核 x
2.10.1. NativeLink仿真流程 2.10.2. Scripting IP仿真 2.10.3. 定制仿真流程
2.10.1. NativeLink仿真流程 x
2.10.1.1. 如何使用NativeLink指定一个ModelSim*仿真 2.10.1.2. 如何使用NativeLink运行一个ModelSim* RTL仿真 2.10.1.3. 如何使用NativeLink指定第三方RTL仿真器
2.10.2. Scripting IP仿真 x
2.10.2.1. 生成一个组合的仿真器设置脚本
2.10.3. 定制仿真流程 x
2.10.3.1. 如何使用仿真库编译器 2.10.3.2. 定制仿真脚本
3. PLL和时钟网络 x
3.1. PLL 3.2. 输入参考时钟源 3.3. 发送器时钟网络 3.4. 时钟生成模块 3.5. FPGA内核逻辑 - 收发器接口时钟 3.6. 发送器数据路径接口时钟 3.7. 接收器数据通路接口时钟 3.8. 未使用/空闲时钟线要求 3.9. 通道绑定 3.10. PLL反馈和级联时钟网络 3.11. 使用PLL和时钟网络
3.1. PLL x
3.1.1. 使用ATX PLL和fPLL时发送PLL的间距指南 3.1.2. ATX PLL 3.1.3. fPLL 3.1.4. CMU PLL
3.1.2. ATX PLL x
3.1.2.1. 例化ATX PLL IP核 3.1.2.2. ATX PLL IP核
3.1.3. fPLL x
3.1.3.1. 例化fPLL IP内核 3.1.3.2. fPLL IP内核
3.1.4. CMU PLL x
3.1.4.1. 例化CMU PLL IP内核 3.1.4.2. CMU PLL IP内核
3.2. 输入参考时钟源 x
3.2.1. 专用参考时钟管脚 3.2.2. 接收器输入管脚 3.2.3. 作为输入参考时钟源的PLL级联 3.2.4. 参考时钟网络 3.2.5. 作为输入参考时钟的全局时钟或内核时钟
3.3. 发送器时钟网络 x
3.3.1. x1时钟线 3.3.2. x6时钟线 3.3.3. xN 时钟线 3.3.4. GT时钟线
3.9. 通道绑定 x
3.9.1. PMA绑定 3.9.2. PMA和PCS绑定 3.9.3. 选择通道绑定方案 3.9.4. 偏移计算
3.9.1. PMA绑定 x
3.9.1.1. x6/xN绑定 3.9.1.2. PLL反馈补偿绑定
3.11. 使用PLL和时钟网络 x
3.11.1. Non-bonded配置 3.11.2. Bonded配置 3.11.3. 实现PLL级联 3.11.4. 混合和匹配实例 3.11.5. 时序收敛建议
3.11.1. Non-bonded配置 x
3.11.1.1. 实现单通道x1 Non-Bonded配置 3.11.1.2. 实现多通道x1 Non-Bonded配置 3.11.1.3. 实现多通道xN Non-Bonded配置
3.11.2. Bonded配置 x
3.11.2.1. 实现x6/xN绑定模式 3.11.2.2. 实现PLL反馈补偿绑定模式
4. 复位收发器通道 x
4.1. 何时需要复位？ 4.2. 收发器PHY实现 4.3. 如何进行复位？ 4.4. 使用收发器PHY复位控制器 4.5. 使用用户编码复位控制器 4.6. 合并状态或PLL锁定信号 4.7. Bonded PCS和PMA通道的时序约束
4.3. 如何进行复位？ x
4.3.1. Model 1: 默认模型 4.3.2. Model 2: 确认模型 4.3.3. 复位和断电信号影响的收发器模块
4.3.1. Model 1: 默认模型 x
4.3.1.1. 所建议的复位序列
4.3.1.1. 所建议的复位序列 x
4.3.1.1.1. 器件操作过程中复位发送器 4.3.1.1.2. 器件操作过程中复位接收器 4.3.1.1.3. 器件操作过程中复位收发器 4.3.1.1.4. 使用默认模式动态重配置通道
4.3.2. Model 2: 确认模型 x
4.3.2.1. 建议的复位序列
4.3.2.1. 建议的复位序列 x
4.3.2.1.1. 器件操作过程中复位发送器 4.3.2.1.2. 器件操作过程中复位接收器 4.3.2.1.3. 使用确认模型动态重配置发送器通道 4.3.2.1.4. 使用确认模式动态重配置接收器通道
4.4. 使用收发器PHY复位控制器 x
4.4.1. 参数化收发器PHY复位控制器IP 4.4.2. 收发器PHY复位控制器参数 4.4.3. 收发器PHY复位控制器接口 4.4.4. 收发器PHY复位控制器资源使用
4.5. 使用用户编码复位控制器 x
4.5.1. 用户编码复位控制器信号
5. Arria 10 收发器 PHY 体系结构 x
5.1. Arria® 10 PMA体系结构 5.2. Arria 10 Enhanced PCS 体系结构 5.3. Arria® 10 Standard PCS体系结构 5.4. Arria 10 PCI Express* Gen3 PCS体系结构
5.1. Arria® 10 PMA体系结构 x
5.1.1. 发送器 5.1.2. 接收器 5.1.3. 环回
5.1.1. 发送器 x
5.1.1.1. 串化器 5.1.1.2. 发送器缓冲器
5.1.1.2. 发送器缓冲器 x
5.1.1.2.1. 高速差分I/O 5.1.1.2.2. 可编程的输出差分电压 5.1.1.2.3. 可编程预加重 5.1.1.2.4. 配电网络(PDN)包括符号间干扰(ISI)补偿 5.1.1.2.5. 可编程的发送器片上匹配 (OCT)
5.1.2. 接收器 x
5.1.2.1. 接收器缓冲器 5.1.2.2. 时钟数据恢复 (CDR) 单元 5.1.2.3. 解串器
5.1.2.1. 接收器缓冲器 x
5.1.2.1.1. 可编程的共模电压 (VCM) 5.1.2.1.2. 可编程的差分片上匹配 (OCT) 5.1.2.1.3. 信号检测器 5.1.2.1.4. 连续时间线性均衡 (CTLE) 5.1.2.1.5. 可变增益放大器 (VGA) 5.1.2.1.6. 判定反馈均衡 (DFE) 5.1.2.1.7. 如何使能CTLE和DFE
5.1.2.2. 时钟数据恢复 (CDR) 单元 x
5.1.2.2.1. 锁定到参考(Lock-to-Reference)模式 5.1.2.2.2. 锁定到数据(Lock-to-Data)模式 5.1.2.2.3. CDR 锁定模式
5.2. Arria 10 Enhanced PCS 体系结构 x
5.2.1. 发送器数据路径 5.2.2. 接收器数据路径
5.2.1. 发送器数据路径 x
5.2.1.1. Enhanced PCS TX FIFO 5.2.1.2. Interlaken 帧生成器 5.2.1.3. Interlaken CRC-32 生成器 5.2.1.4. 64B/66B编码器和发送器状态机(TX SM) 5.2.1.5. 码型生成器 5.2.1.6. 扰频器 5.2.1.7. Interlaken 差异生成器 5.2.1.8. TX 变速器、TX Bitslip 和极性反转 5.2.1.9. KR FEC 模块
5.2.1.1. Enhanced PCS TX FIFO x
5.2.1.1.1. 相位补偿(Phase Compensation)模式 5.2.1.1.2. 寄存器(Register)模式 5.2.1.1.3. Interlaken 模式 5.2.1.1.4. 基本(Basic)模式
5.2.1.5. 码型生成器 x
5.2.1.5.1. PRBS码型生成器(在Enhanced PCS和Standard PCS之间共享) 5.2.1.5.2. 伪随机模式生成器
5.2.2. 接收器数据路径 x
5.2.2.1. RX 变速器、RX Bitslip 和极性反转 5.2.2.2. 模块同步器 5.2.2.3. Interlaken 差异检查器 5.2.2.4. 解扰器 5.2.2.5. Interlaken 帧同步器 5.2.2.6. 64B/66B解码器和发送器状态机(RX SM) 5.2.2.7. 伪随机码型验证器 5.2.2.8. 10GBASE-R 误码率 (BER) 检查器 5.2.2.9. Interlaken CRC-32 检查器 5.2.2.10. Enhanced PCS RX FIFO 5.2.2.11. RX KR FEC 模块
5.2.2.6. 64B/66B解码器和发送器状态机(RX SM) x
5.2.2.6.1. PRBS检查器
5.2.2.10. Enhanced PCS RX FIFO x
5.2.2.10.1. 相位补偿模式 5.2.2.10.2. 寄存器模式 5.2.2.10.3. Interlaken 模式 5.2.2.10.4. 10GBASE-R 模式 5.2.2.10.5. 基本模式
5.3. Arria® 10 Standard PCS体系结构 x
5.3.1. 发送器数据路径 5.3.2. 接收器数据路径
5.3.1. 发送器数据路径 x
5.3.1.1. TX FIFO (与Enhanced PCS和PCIe* Gen3 PCS共享) 5.3.1.2. 字节串化器 5.3.1.3. 8B/10B 编码器 5.3.1.4. 极性反转功能 5.3.1.5. 伪随机二进制序列 (PRBS) 生成器 5.3.1.6. TX Bit Slip
5.3.1.1. TX FIFO (与Enhanced PCS和PCIe* Gen3 PCS共享) x
5.3.1.1.1. TX FIFO 低延时模式 5.3.1.1.2. TX FIFO 寄存器模式 5.3.1.1.3. TX FIFO快速寄存器模式
5.3.1.2. 字节串化器 x
5.3.1.2.1. 绑定字节串化器 5.3.1.2.2. 字节串化器禁用模式 5.3.1.2.3. 字节串化器串化 x2 模式 5.3.1.2.4. 字节串化器串化 x4 模式
5.3.1.3. 8B/10B 编码器 x
5.3.1.3.1. 8B/10B 编码器控制代码编码 5.3.1.3.2. 8B/10B 编码器复位条件 5.3.1.3.3. 8B/10B 编码器空闲字符替换功能 5.3.1.3.4. 8B/10B 编码器当前运行差异控制功能 5.3.1.3.5. 8B/10B 编码器位反转功能 5.3.1.3.6. 8B/10B 编码器字节反转功能
5.3.2. 接收器数据路径 x
5.3.2.1. 字对齐器 5.3.2.2. RX 极性反转功能 5.3.2.3. 速率匹配 FIFO 5.3.2.4. 8B/10B 解码器 5.3.2.5. 伪随机二进制序列 (PRBS) 检查器 5.3.2.6. 字节解串器 5.3.2.7. RX FIFO (与Enhanced PCS 和PCIe* Gen3 PCS共享)
5.3.2.1. 字对齐器 x
5.3.2.1.1. 字对齐器 Bit Slip 模式 5.3.2.1.2. 字对齐器手动模式 5.3.2.1.3. 字对齐器同步状态机模式 5.3.2.1.4. 字对齐器确定性延迟模式 5.3.2.1.5. 各种字对齐器模式的字对齐器码型长度 5.3.2.1.6. 字对齐器 RX 位反转功能 5.3.2.1.7. 字对齐器 RX 字节反转功能
5.3.2.4. 8B/10B 解码器 x
5.3.2.4.1. 8B/10B 解码器控制代码编码 5.3.2.4.2. 8B/10B 解码器运行差异检查器功能
5.3.2.6. 字节解串器 x
5.3.2.6.1. 字节解串器禁用模式 5.3.2.6.2. 字节解串器解串 x2 模式 5.3.2.6.3. 字节解串器解串 x4 模式 5.3.2.6.4. 绑定字节解串器
5.3.2.7. RX FIFO (与Enhanced PCS 和PCIe* Gen3 PCS共享) x
5.3.2.7.1. RX FIFO 低延时模式 5.3.2.7.2. RX FIFO 寄存器模式
5.4. Arria 10 PCI Express* Gen3 PCS体系结构 x
5.4.1. 发送器数据路径 5.4.2. 接收器数据路径 5.4.3. PIPE 接口
5.4.1. 发送器数据路径 x
5.4.1.1. TX FIFO(与Standard PCS 和Enhanced PCS 共享) 5.4.1.2. 变速器
5.4.2. 接收器数据路径 x
5.4.2.1. 模块同步器 5.4.2.2. 速率匹配 FIFO 5.4.2.3. RX FIFO(与 Standard PCS 和 Enhanced PCS 共享)
5.4.3. PIPE 接口 x
5.4.3.1. 自动速度协商 5.4.3.2. 时钟数据恢复控制
6. 重配置接口和动态重配置 x
6.1. 重新配置通道和 PLL 模块 6.2. 与重配置接口进行交互 6.3. 配置文件 6.4. 多种重配置设置档 6.5. 嵌入重配置流光器 6.6. 仲裁 6.7. 动态重配置的建议 6.8. 执行动态重配置的步骤 6.9. 直接重配置流程 6.10. Native PHY IP或PLL IP内核指导的重配置流程 6.11. 特殊情况的重配置流程 6.12. 更改 PMA 模拟参数 6.13. 端口和参数 6.14. 在多个IP模块之中动态重配置接口合并 6.15. 嵌入式调试功能 6.16. 使用数据码型生成器和检查器 6.17. 时序收敛建议 6.18. 不支持的功能 6.19. Arria® 10 收发器寄存器映射
6.2. 与重配置接口进行交互 x
6.2.1. 从重配置接口中读取 6.2.2. 写入到重配置接口
6.11. 特殊情况的重配置流程 x
6.11.1. 切换发送器PLL 6.11.2. 切换参考时钟
6.11.2. 切换参考时钟 x
6.11.2.1. ATX 参考时钟切换 6.11.2.2. fPLL 参考时钟切换 6.11.2.3. CDR 和 CMU 参考时钟切换
6.12. 更改 PMA 模拟参数 x
6.12.1. 使用直接重配置流程更改VOD、预加重 6.12.2. 使用直接重配置流程在手动模式中更改CTLE设置 6.12.3. Triggered Adaptation模式下的CTLE设置 6.12.4. 使用直接重配置流程使能或禁用环回模式
6.15. 嵌入式调试功能 x
6.15.1. Altera调试主端点 6.15.2. 可选的重配置逻辑
6.15.2. 可选的重配置逻辑 x
6.15.2.1. 功能寄存器 6.15.2.2. 控制和状态寄存器 6.15.2.3. PRBS 软核累加器
6.16. 使用数据码型生成器和检查器 x
6.16.1. 使用PRBS数据码型生成器和检查器 6.16.2. 使用伪随机码型模式
6.16.1. 使用PRBS数据码型生成器和检查器 x
6.16.1.1. 使能non bonded设计中的PRBS数据生成器 6.16.1.2. 使能bonded设计中的PRBS数据生成器 6.16.1.3. 在non bonded设计中使能PRBS数据检查器 6.16.1.4. 在bonded设计中使能PRBS检查器 6.16.1.5. 使能PRBS码型反转
6.16.1.1. 使能non bonded设计中的PRBS数据生成器 x
6.16.1.1.1. non bonded设计中使能PRBS9和PRBS31码型生成器的实例
6.16.1.2. 使能bonded设计中的PRBS数据生成器 x
6.16.1.2.1. 在bonded设计中使能PRBS9和PRBS31码型生成器的实例
6.16.1.3. 在non bonded设计中使能PRBS数据检查器 x
6.16.1.3.1. 使能PRBS数据检查器的实例
6.16.2. 使用伪随机码型模式 x
6.16.2.1. 使能伪随机码型测试模式
7. 校准 x
7.1. 具有PreSICE校准引擎的重配置接口和仲裁 7.2. 校准寄存器 7.3. 上电校准 7.4. 用户重新校准 7.5. 校准实例
7.2. 校准寄存器 x
7.2.1. Avalon-MM接口仲裁寄存器 7.2.2. 收发器通道校准寄存器 7.2.3. 小数分频PLL校准寄存器 7.2.4. ATX PLL校准寄存器 7.2.5. 功能寄存器 7.2.6. 速率切换标志寄存器
7.4. 用户重新校准 x
7.4.1. 收发器参考时钟频率或数据速率变更后的重新校准
7.4.1. 收发器参考时钟频率或数据速率变更后的重新校准 x
7.4.1.1. 用户重新校准
7.5. 校准实例 x
7.5.1. ATX PLL重新校准 7.5.2. 小数分频PLL重新校准 7.5.3. CDR/CMU PLL重新校准 7.5.4. PMA重新校准
8. 模拟参数设置 x
8.1. 使用 Assignment Editor 进行模拟参数设置 8.2. 使用已知的分配更新 Quartus 设置文件 8.3. 模拟参数设置列表 8.4. 接收器常规模拟设置 8.5. 接收器模拟均衡设置 8.6. 发送器常规模拟设置 8.7. 发送器预加重模拟设置 8.8. 发送器VOD设置 8.9. 专用参考时钟设置 8.10. 未使用的收发器RX通道设置
8.4. 接收器常规模拟设置 x
8.4.1. XCVR_A10_RX_LINK 8.4.2. XCVR_A10_RX_TERM_SEL 8.4.3. XCVR_VCCR_VCCT_VOLTAGE - RX
8.5. 接收器模拟均衡设置 x
8.5.1. CTLE设置 8.5.2. VGA设置 8.5.3. 判定反馈均衡器 (DFE) 设置
8.5.1. CTLE设置 x
8.5.1.1. XCVR_A10_RX_ONE_STAGE_ENABLE 8.5.1.2. XCVR_A10_RX_EQ_DC_GAIN_TRIM 8.5.1.3. XCVR_A10_RX_ADP_CTLE_ACGAIN_4S 8.5.1.4. XCVR_A10_RX_ADP_CTLE_EQZ_1S_SEL
8.5.2. VGA设置 x
8.5.2.1. XCVR_A10_RX_ADP_VGA_SEL
8.5.3. 判定反馈均衡器 (DFE) 设置 x
8.5.3.1. XCVR_A10_RX_ADP_DFE_FXTAP
8.6. 发送器常规模拟设置 x
8.6.1. XCVR_A10_TX_LINK 8.6.2. XCVR_A10_TX_TERM_SEL 8.6.3. XCVR_A10_TX_COMPENSATION_EN 8.6.4. XCVR_VCCR_VCCT_VOLTAGE - TX 8.6.5. XCVR_A10_TX_SLEW_RATE_CTRL
8.7. 发送器预加重模拟设置 x
8.7.1. XCVR_A10_TX_PRE_EMP_SIGN_PRE_TAP_1T 8.7.2. XCVR_A10_TX_PRE_EMP_SIGN_PRE_TAP_2T 8.7.3. XCVR_A10_TX_PRE_EMP_SIGN_1ST_POST_TAP 8.7.4. XCVR_A10_TX_PRE_EMP_SIGN_2ND_POST_TAP 8.7.5. XCVR_A10_TX_PRE_EMP_SWITCHING_CTRL_PRE_TAP_1T 8.7.6. XCVR_A10_TX_PRE_EMP_SWITCHING_CTRL_PRE_TAP_2T 8.7.7. XCVR_A10_TX_PRE_EMP_SWITCHING_CTRL_1ST_POST_TAP 8.7.8. XCVR_A10_TX_PRE_EMP_SWITCHING_CTRL_2ND_POST_TAP
8.8. 发送器VOD设置 x
8.8.1. XCVR_A10_TX_VOD_OUTPUT_SWING_CTRL
8.9. 专用参考时钟设置 x
8.9.1. XCVR_A10_REFCLK_TERM_TRISTATE 8.9.2. XCVR_A10_TX_XTX_PATH_ANALOG_MODE
9. 当前版本的文档修订历史 x
9.1. 先前版本的文档修订历史
1. Arria® 10 收发器PHY概述
2. 实现Arria 10收发器中的协议
3. PLL和时钟网络
4. 复位收发器通道
5. Arria 10 收发器 PHY 体系结构
6. 重配置接口和动态重配置
7. 校准
8. 模拟参数设置
9. 当前版本的文档修订历史

2.7.13. Gen3数据速率的PHY IP Core for PCIe* (PIPE)链路均衡

由于数据速率、通道特征、接收器设计和工艺变化，Gen3模式要求TX和RX链路均衡。链路均衡使Endpoint和Root Port能够调整每个通道的TX和RX设置以提高信号质量。此进程生成一个小于10-12的Bit Error Rate (BER)的Gen3链路。

关于8.0 GT/s数据速率的四阶链路均衡的详细信息，请参考 PCI Express* Base Specification, Rev 3.0中的Section 4.2.3.。一个新的LTSSM状态，Recovery.Equalization with Phases 0–3，反映了通过Gen3均衡的进程。链路均衡的Phases 2和3是可选的。 每个链路必须经过所有四个阶段，即便没有出现调整。如果跳过Phases 2和3，将以链路BER优化为代价来加速链路训练。

Phase 0

Phase 0包括下面步骤：

  1. 上游组件在 Recovery.Rcvrconfig期间通过发送EQ TS2训练集以及下游组件的起始预设进入均衡的Phase 0。EQ TS2训练集以2.5 GT/s或5 GT/s发送出去。
  2. 下游组件在以8 GT/s退出 Recovery.Speed进入均衡的Phase 0。它接收来自训练序列的起始预设并及它们应用到发送器。此时，上游组件已经进入Phase 1，并运行在8 GT/s。
  3. 要到Phase 1，接收器的BER必须小于10-4。接收器应该能够解码足够的连续训练序列。
  4. 要到Equalization Phase 1，下游组件必须要检测到Equalization Control (EC)比特设为2’b01的训练集。

Phase 1

在均衡进程的Phase 1期间，链路搭档交换Full Swing (FS)和Low Frequency (LF)信息。这些值代表TX系数的上限和下限。接收器使用此信息来计算和请求下一个发送器系数集。

  1. 当在所有的通道上采集到设置为1’b0的EC比特的训练集时，上游组件移到EQ Phase 2。它也发送EC=2’b10，开始预光标，主光标和后光标系数。
  2. 下游组件在检测到这些新的训练集后移到EQ Phase 2。
使用pipe_g3_txdeemph[17:0]端口来选择发送器去加重。18个比特指定以下系数：
  • [5:0]: C-1
  • [11:6]: C0
  • [17:12]: C+1

请参考到TX去加重的预置映射了解预置于TX去加重之间的映射。

Phase 2 (可选)

在Phase 2，Endpoint调整Root Port的TX系数。TS1 Use Preset比特决定Endpoint是否对粗分辨率使用预置或者对精细分辨率使用系数。

如果您使用PHY IP Core for PCI Express (PIPE)作为Root Port，那么Endpoint能够调整Root Port TX系数。

调整流程通常包括以下步骤：

  1. Endpoint接收来自Root Port发送的 Phase 2训练集的起始预置。
  2. Endpoint接收器中的电路决定BER。它使用FS和LF计算下一个发送器系数集。它也在Training Sets中嵌入此信息，使Link Partner应用到其发送器。
    Root Port解码这些系数和预置，对三个发送器系数规则进行合法性检查，将设置应用到它的发送器上，并将它们发送到Training Sets中。 Intel® 器件显示的默认Full Swing (FS)值为60，Low Frequency (LF)为20。发送器系数的三个规则是：
    1. |C-1| <= Floor (FS/4)
    2. |C-1|+C0+|C+1| = FS
    3. C0-|C-1|-|C+1 |>= LF

    其中C0是主标记(boost)，C-1是预标记 (pre-shoot)，C+1是后标记(de-emphasis)。

  3. 重复此过程直到下游组件的接收器的BER小于10 < 10-12。

Phase 3 (可选)

在此阶段，Root Port调整Endpoint的发送器。此过程对Phase 2是模拟的，但操作在相反方向。

Phase 3调整完成后，Root Port移到Recovery.RcvrLock，发送EC=2’b00，最终系数或Phase 2中同意的预置。Endpoint使用最终系数或Phase 3中同意的预置来移到Recovery.RcvrLock。

调整链路的建议

为提高接收器的BER，Intel建议您在Phase 2 Equalization for Endpoints或Phase 3 Equalization for Root Ports期间触发模式下开启CTLE。

使用端口pipe_g3_txdeemph[17:0]发送对应于Gen3 presets的系数。 Intel® 建议发送Preset P8系数，使A10接收器能够成功地恢复数据。pipe_g3_txdeemph用于在均衡期间选择链路搭档的发送器去加重。

使用端口pipe_g3_rxpresethint[2:0]在均衡阶段开启触发模式的CTLE。

表 194.  Gen3设计的Gen1/Gen2速度的CTLE模式使用此表来驱动pipe_g3_rxpresethint端口，当运行在Gen3设计的Gen1/Gen2速度上时将CTLE设置成手动模式。
在以下过程中，运行在Gen1/Gen2速度上的Gen3设计 支持的CTLE模式手动。如要在手动模式下使用CTLE，需要如下设置
上电
  • 上电期间，设置pipe_g3_rxpresethint[2:0] = 3’b000
  • 您可以使用Quartus设置的默认CTLE 4S AC Gain (或者)
  • 使用QSF assignments设置 manual CTLE 4S AC Gain
下训到Gen1/Gen2 (引导或非引导)和Gen3的后续重输入
  • 在Gen1/2输入上，设置pipe_g3_rxpresethint[2:0] = 3’b000
  • 您可以使用Quartus设置的默认CTLE 4S AC Gain (或者)
  • 使用QSF assignments设置 manual CTLE 4S AC Gain
下训到Gen1/Gen2
  • 在Gen1/2输入上，设置pipe_g3_rxpresethint[2:0] = 3’b000
  • 您可以使用Quartus设置的默认CTLE 4S AC Gain (或者)
  • 使用QSF assignments设置 manual CTLE 4S AC Gain
注： Intel® 不支持在自适应模式下对Gen1/Gen2速度使用CTLE。您必须在手动模式下使用CTLE。
表 195.  Gen3设计的Gen3速度的CTLE模式使用此表来驱动pipe_g3_rxpresethint端口，当运行在Gen3设计的Gen3速度上时将CTLE模式设置成自适应模式。
以下过程中，运行在Gen3速度上的Gen3设计 支持的CTLE模式触发自适应。如要在自适应模式下使用CTLE，需要如下设置
Gen3的第一次输入
  • 在EQ Phase2/3中，当远端TX preset/coefficient请求完成后，设置pipe_g3_rxpresethint = 3’b111，链路需要保持在Recovery至少12ms，以用于CTLE自适应
  • 如果在EQ阶段没有足够的时间，那么在EQ后可将延迟插入到Recovery.RcvrLock
  • 然后，pipe_g3_rxpresethint应该保持为3’b111，用于Recovery中的Gen3
在Gen3中重新执行EQ
  • 在EQ Phase2/3输入上，pipe_g3_rxpresethint应该设置为3’b000
  • 使用与第一次链接到Gen3相同的步骤
下训到Gen1/Gen2 (引导或非引导)后的Gen3的重输入
  • 在Gen3的下一个输入上，当存在有效数据时，设置pipe_g3_rxpresethint[2:0] = 3’b111，并且在 Recovery状态下等待12ms，以实现CTLE自适应
注：

Intel® 建议对Gen3速度使用自适应模式的CTLE。如果想要对Gen3速度使用手动模式的CTLE，那么必须设置pipe_g3_rxpresethint[2:0] = 3’b000，并且设置CTLE 4S AC gain值。

  • 您可以使用Quartus设置的默认CTLE 4S AC Gain (或者)
  • 使用QSF assignments设置 manual CTLE 4S AC Gain
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