L-Tile和H-Tile收发器PHY用户指南

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ID 683621
日期 3/29/2021
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1. 概述 2. 在L-Tile/H-Tile中实现收发器PHY层 3. PLL和时钟网络 4. 复位收发器通道 5. Intel® Stratix® 10 L-Tile/H-Tile收发器PHY体系结构 6. 重配置接口和动态重配置 7. 校准 A. L-Tile/H-Tile收发器寄存器的逻辑视图
1. 概述 x
1.1. Intel® Stratix® 10器件种类中的L-Tile/H-Tile布局 1.2. Intel® Stratix® 10器件和封装种类中的L-Tile/H-Tile数量 1.3. L-Tile/H-Tile构建模块 1.4. 概述修订历史
1.1. Intel® Stratix® 10器件种类中的L-Tile/H-Tile布局 x
1.1.1. Intel® Stratix® 10 GX/SX H-Tile配置 1.1.2. Intel® Stratix® 10 TX H-Tile和E-Tile配置 1.1.3. Intel® Stratix® 10 MX H-Tile和E-Tile配置
1.3. L-Tile/H-Tile构建模块 x
1.3.1. 收发器组体系结构(Transceiver Bank Architecture) 1.3.2. 收发器通道类型 1.3.3. GX和GXT通道布局指南 1.3.4. GXT通道使用 1.3.5. PLL和时钟网络 1.3.6. Ethernet Hard IP 1.3.7. PCIe Gen1/Gen2/Gen3 Hard IP模块
1.3.2. 收发器通道类型 x
1.3.2.1. GX通道 1.3.2.2. GXT通道
1.3.5. PLL和时钟网络 x
1.3.5.1. PLLs 1.3.5.2. 输入参考时钟源 1.3.5.3. 收发器时钟网络
1.3.5.1. PLLs x
1.3.5.1.1. 收发器锁相环 1.3.5.1.2. 时钟生成模块(CGB)
1.3.5.3. 收发器时钟网络 x
1.3.5.3.1. x1时钟线 1.3.5.3.2. x6时钟线 1.3.5.3.3. x24时钟线 1.3.5.3.4. GXT时钟网络
1.3.6. Ethernet Hard IP x
1.3.6.1. 100G Ethernet MAC Hard IP 1.3.6.2. 100G配置
2. 在L-Tile/H-Tile中实现收发器PHY层 x
2.1. 收发器设计IP模块 2.2. 收发器设计流程 2.3. 配置Native PHY IP Core 2.4. 使用 Intel® Stratix® 10 L-Tile/H-Tile Transceiver Native PHY Intel® Stratix® 10 FPGA IP Core 2.5. 为收发器协议实现PHY层 2.6. 未使用的或空闲的收发器通道 2.7. 仿真Native PHY IP Core 2.8. 在L-Tile/H-Tile中实现收发器Native PHY层文档修订历史
2.2. 收发器设计流程 x
2.2.1. PLL IP Core的选择 2.2.2. 复位控制器(Reset Controller) 2.2.3. 创建重配置逻辑 2.2.4. 将Native PHY IP Core连接到PLL IP Core和Reset Controller 2.2.5. 连接数据通路(Connect Datapath) 2.2.6. 修改Native PHY IP Core SDC 2.2.7. 编译设计 2.2.8. 验证设计功能性
2.3. 配置Native PHY IP Core x
2.3.1. 协议预置 2.3.2. GXT通道 2.3.3. 常规参数和数据通道参数 2.3.4. PMA参数 2.3.5. PCS-Core接口参数 2.3.6. 模拟PMA设置参数 2.3.7. Enhanced PCS参数 2.3.8. Standard PCS参数 2.3.9. PCS Direct数据通路参数 2.3.10. 动态重配置参数 2.3.11. 生成选项参数 2.3.12. PMA，校准和复位端口 2.3.13. PCS-Core接口端口 2.3.14. 增强PCS端口 2.3.15. 标准PCS端口 2.3.16. 收发器PHY PCS-to-Core接口参考端口映射 2.3.17. IP Core文件位置
2.3.14. 增强PCS端口 x
2.3.14.1. 增强型PCS TX和RX控制端口
2.3.16. 收发器PHY PCS-to-Core接口参考端口映射 x
2.3.16.1. PCS-Core接口端口：增强型PCS 2.3.16.2. PCS-Core接口端口：Standard PCS 2.3.16.3. PCS-Core Interface Ports: PCS-Direct
2.4. 使用 Intel® Stratix® 10 L-Tile/H-Tile Transceiver Native PHY Intel® Stratix® 10 FPGA IP Core x
2.4.1. PMA功能 2.4.2. PCS功能 2.4.3. 确定性延迟使用模型 2.4.4. 调试功能
2.4.1. PMA功能 x
2.4.1.1. TX PMA使用模型 2.4.1.2. RX PMA使用模型
2.4.1.2. RX PMA使用模型 x
2.4.1.2.1. 在手动模式(Manual Mode)下使用RX 2.4.1.2.2. 在自适应模式(Adaptive Mode)下使用RX 2.4.1.2.3. 设置RX PMA Adaptation模式 2.4.1.2.4. 寄存器序列
2.4.2. PCS功能 x
2.4.2.1. 接收器字对齐(Receiver Word Alignment) 2.4.2.2. 接收器时钟补偿 2.4.2.3. 编码/解码(Encoding/Decoding) 2.4.2.4. 运行差异控制和检查 2.4.2.5. Enhanced PCS的FIFO操作 2.4.2.6. 极性反转 2.4.2.7. 数据比特滑移(Data Bitslip) 2.4.2.8. 比特反转(Bit Reversal) 2.4.2.9. 字节反转(Byte Reversal) 2.4.2.10. 双倍速率传输模式 2.4.2.11. 异步数据传输 2.4.2.12. 低延迟
2.4.2.1. 接收器字对齐(Receiver Word Alignment) x
2.4.2.1.1. 使用Standard PCS进行字对齐 2.4.2.1.2. 使用Enhanced PCS进行字对齐
2.4.2.2. 接收器时钟补偿 x
2.4.2.2.1. 使用Standard PCS进行时钟补偿 2.4.2.2.2. 使用Enhanced PCS进行时钟补偿
2.4.2.3. 编码/解码(Encoding/Decoding) x
2.4.2.3.1. 8B/10B编码器和解码器(8B/10B Encoder and Decoder) 2.4.2.3.2. GbE和使用IEEE 1588v2的GbE的8B/10B编码 2.4.2.3.3. 基于64B/66B的协议的KR-FEC功能
2.4.2.4. 运行差异控制和检查 x
2.4.2.4.1. 8B/10B TX差异控制
2.4.2.5. Enhanced PCS的FIFO操作 x
2.4.2.5.1. Enhanced PCS FIFO操作
2.4.2.6. 极性反转 x
2.4.2.6.1. TX数据极性反转 2.4.2.6.2. RX数据极性反转
2.4.2.7. 数据比特滑移(Data Bitslip) x
2.4.2.7.1. TX数据比特滑移(TX Data Bitslip) 2.4.2.7.2. RX数据比特滑移(RX Data Bitslip)
2.4.2.8. 比特反转(Bit Reversal) x
2.4.2.8.1. 发送器比特反转 2.4.2.8.2. 接收器比特反转
2.4.2.9. 字节反转(Byte Reversal) x
2.4.2.9.1. 发送器字节反转 2.4.2.9.2. 接收器字节反转
2.4.2.10. 双倍速率传输模式 x
2.4.2.10.1. 字标记比特 2.4.2.10.2. 如何实现双倍速率传输模式
2.4.2.11. 异步数据传输 x
2.4.2.11.1. FPGA架构到收发器的传输 2.4.2.11.2. 收发器到FPGA架构传输
2.4.2.12. 低延迟 x
2.4.2.12.1. 如何在Basic (Standard PCS)中使能低延迟 2.4.2.12.2. 如何在Basic (Enhanced PCS)中使能低延迟
2.4.3. 确定性延迟使用模型 x
2.4.3.1. 相位测量FIFO
2.4.3.1. 相位测量FIFO x
2.4.3.1.1. 主要使用模型(Primary Use Model) 2.4.3.1.2. FIFO延迟计算
2.4.4. 调试功能 x
2.4.4.1. 码型生成器和验证器 2.4.4.2. PRBS软核累加器 2.4.4.3. 环回(Loopback) 2.4.4.4. 片上仪器(On-die Instrumentation)
2.4.4.1. 码型生成器和验证器 x
2.4.4.1.1. 码型生成器和验证器使用模型 2.4.4.1.2. 方波码型生成器(Square Wave Pattern Generator) 2.4.4.1.3. PRBS生成器和验证器 2.4.4.1.4. PRBS控制和状态端口 2.4.4.1.5. 使能和禁用PRBS生成器和PRBS验证器
2.4.4.2. PRBS软核累加器 x
2.4.4.2.1. PRBS软累加器使用模型
2.4.4.3. 环回(Loopback) x
2.4.4.3.1. 使能和禁用环回(Loopback)
2.4.4.4. 片上仪器(On-die Instrumentation) x
2.4.4.4.1. 片上仪器概述(On-die Instrumentation Overview) 2.4.4.4.2. 如何使能ODI 2.4.4.4.3. 扫描水平眼开 2.4.4.4.4. 扫描水平和垂直相位 2.4.4.4.5. 如何禁用ODI 2.4.4.4.6. 水平相位步长映射(Horizontal Phase Step Mapping)
2.5. 为收发器协议实现PHY层 x
2.5.1. PCI Express (PIPE) 2.5.2. Interlaken 2.5.3. Ethernet 2.5.4. CPRI
2.5.1. PCI Express (PIPE) x
2.5.1.1. PIPE的收发器通道数据通路 2.5.1.2. 支持的PIPE特性 2.5.1.3. 如何连接PIPE Gen1、Gen2和Gen3模式的TX PLL 2.5.1.4. 如何在 Intel® Stratix® 10收发器中实现PCI Express (PIPE) 2.5.1.5. PIPE的Native PHY IP Core参数设置 2.5.1.6. 用于PIPE的fPLL IP Core参数设置 2.5.1.7. 用于PIPE的ATX PLL IP Core参数设置 2.5.1.8. 用于PIPE的Native PHY IP Core端口 2.5.1.9. 用于PIPE的fPLL端口 2.5.1.10. 用于PIPE的ATX PLL端口 2.5.1.11. 到TX去加重的预置映射(Preset Mappings to TX De-emphasis) 2.5.1.12. 如何对PIPE配置布局通道 2.5.1.13. Gen3的链路均衡 2.5.1.14. 时序收敛建议
2.5.1.2. 支持的PIPE特性 x
2.5.1.2.1. Gen1/Gen2特性 2.5.1.2.2. Gen3功能
2.5.1.12. 如何对PIPE配置布局通道 x
2.5.1.12.1. 绑定配置中的主通道(Master Channel in Bonded Configurations)
2.5.2. Interlaken x
2.5.2.1. Interlaken配置时钟和绑定
2.5.2.1. Interlaken配置时钟和绑定 x
2.5.2.1.1. x24时钟绑定示例 2.5.2.1.2. TX多通道绑定和RX多通道去偏斜对齐状态机
2.5.3. Ethernet x
2.5.3.1. 10GBASE-R, 10GBASE-R with IEEE 1588v2, and 10GBASE-R with KR FEC Variants 2.5.3.2. 40GBASE-R with KR FEC Variant
2.5.3.1. 10GBASE-R, 10GBASE-R with IEEE 1588v2, and 10GBASE-R with KR FEC Variants x
2.5.3.1.1. 10GBASE-R中的XGMII接口方案
2.5.4. CPRI x
2.5.4.1. CPRI线路速率修订 2.5.4.2. 用于CPRI的收发器通道数据通路和时钟 2.5.4.3. CPRI的支持特性 2.5.4.4. 确定性延迟
2.5.4.2. 用于CPRI的收发器通道数据通路和时钟 x
2.5.4.2.1. CPRI的TX PLL选择 2.5.4.2.2. 自动协商(Auto-Negotiation)
2.5.4.3. CPRI的支持特性 x
2.5.4.3.1. CPRI的手动模式下的字对齐器
2.7. 仿真Native PHY IP Core x
2.7.1. 如何指定第三方RTL仿真器 2.7.2. IP仿真的脚本编程 2.7.3. 自定义仿真流程
2.7.2. IP仿真的脚本编程 x
2.7.2.1. 组合仿真器设置脚本的生成 2.7.2.2. 用于仿真的.do文件的步骤
2.7.3. 自定义仿真流程 x
2.7.3.1. 如何使用Simulation Library Compiler 2.7.3.2. 自定义仿真脚本
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架构-收发器接口时钟 3.6. 双倍速率传输模式 3.7. 发送器数据通路接口时钟 3.8. 接收器数据通路接口时钟 3.9. 通道绑定 3.10. PLL级联时钟网络 3.11. 使用PLL和时钟网络 3.12. PLL和时钟网络修订历史
3.1. PLL x
3.1.1. ATX PLL 3.1.2. fPLL 3.1.3. CMU PLL
3.1.1. ATX PLL x
3.1.1.1. ATX PLL到fPLL的间距要求 3.1.1.2. 将ATX PLL用于GXT通道 3.1.1.3. ATX PLL GX & MCGB的GXT实现使用限制 3.1.1.4. 例化ATX PLL IP核 3.1.1.5. ATX PLL IP Core - 参数，设置和端口
3.1.2. fPLL x
3.1.2.1. 例化fPLL IP Core 3.1.2.2. fPLL IP Core约束 3.1.2.3. fPLL IP Core - 参数，设置和端口
3.1.3. CMU PLL x
3.1.3.1. 例化CMU PLL IP Core 3.1.3.2. CMU PLL IP Core - 参数，设置和端口
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. 作为一个输入参考时钟源的PLL级联 3.2.4. 参考时钟网络 3.2.5. 作为输入参考时钟的内核时钟
3.2.1. 专用参考时钟管脚 x
3.2.1.1. 参考时钟I/O标准 3.2.1.2. 专用参考时钟管脚终端 (XCVR_S10_REFCLK_TERM_TRISTATE)
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. x24时钟线 3.3.4. GXT时钟网络 3.3.5. HCLK网络
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. 偏斜计算
3.9.1. PMA绑定 x
3.9.1.1. x6/x24绑定
3.11. 使用PLL和时钟网络 x
3.11.1. 非绑定配置(Non-bonded Configurations) 3.11.2. 绑定配置 3.11.3. 实现PLL级联 3.11.4. 混合和匹配实例
3.11.1. 非绑定配置(Non-bonded Configurations) x
3.11.1.1. 实现单一通道x1非绑定配置 3.11.1.2. 实现多通道x1非绑定配置 3.11.1.3. 实现多通道x24非绑定配置
3.11.2. 绑定配置 x
3.11.2.1. 实现x6/x24绑定模式
4. 复位收发器通道 x
4.1. 什么时候需要复位？ 4.2. 收发器PHY复位控制器 Intel® Stratix® 10 FPGA IP实现 4.3. 如何复位？ 4.4. 使用PCS复位状态端口 4.5. 使用Transceiver PHY Reset Controller Intel® Stratix® 10 FPGA IP 4.6. 使用一个用户编码的复位控制器 4.7. 将状态或PLL锁定信号与用户编码的复位控制器合并 4.8. 复位收发器通道修订历史
4.3. 如何复位？ x
4.3.1. 所建议的复位序列 4.3.2. 受reset和power-down信号影响的收发器模块
4.3.1. 所建议的复位序列 x
4.3.1.1. 上电后复位发送器 4.3.1.2. 器件操作过程中复位发送器 4.3.1.3. 上电后复位接收器 4.3.1.4. 器件操作(自动模式)过程中复位接收器 4.3.1.5. 手动锁定模式下的时钟数据恢复 4.3.1.6. 特殊的TX PCS复位释放序列
4.3.1.5. 手动锁定模式下的时钟数据恢复 x
4.3.1.5.1. CDR手动锁定模式的控制设置 4.3.1.5.2. 在CDR手动锁定模式下复位收发器
4.3.1.6. 特殊的TX PCS复位释放序列 x
4.3.1.6.1. Interlaken/Basic模式下的TX Core FIFO 4.3.1.6.2. 使能的双倍速率传输模式 4.3.1.6.3. TX齿轮箱比率*:67
4.5. 使用Transceiver PHY Reset Controller Intel® Stratix® 10 FPGA IP x
4.5.1. 参数化Transceiver PHY Reset Controller Intel® Stratix® 10 FPGA IP 4.5.2. 收发器PHY复位控制器 Intel® Stratix® 10 FPGA IP参数 4.5.3. 收发器PHY复位控制器 Intel® Stratix® 10 FPGA IP接口 4.5.4. 收发器PHY复位控制器 Intel® Stratix® 10 FPGA IP资源使用
4.6. 使用一个用户编码的复位控制器 x
4.6.1. 用户编码的复位控制器信号
5. Intel® Stratix® 10 L-Tile/H-Tile收发器PHY体系结构 x
5.1. PMA体系结构 5.2. Enhanced PCS体系结构 5.3. Intel® Stratix® 10标准PCS体系结构 5.4. Intel® Stratix® 10 PCI Express Gen3 PCS体系结构 5.5. 对GXT通道的PCS支持 5.6. 方波生成器(Square Wave Generator) 5.7. PRBS码型生成器 5.8. PRBS码型验证器(PRBS Pattern Verifier) 5.9. 环回模式 5.10. Intel® Stratix® 10 L-Tile/H-Tile收发器PHY体系结构修订历史
5.1. PMA体系结构 x
5.1.1. 发送器PMA 5.1.2. 接收器PMA
5.1.1. 发送器PMA 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
5.1.2. 接收器PMA 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. 可编程的差分片上终端(OCT) 5.1.2.1.2. 信号检测器 5.1.2.1.3. 连续时间线性均衡(CTLE) 5.1.2.1.4. 可变增益放大器(VGA) 5.1.2.1.5. 自适应参数调整引擎(Adaptive Parametric Tuning (ADAPT) Engine) 5.1.2.1.6. 判定反馈均衡(DFE) 5.1.2.1.7. 片上仪器(On-Die Instrumentation)
5.1.2.2. 时钟数据恢复(CDR)单元 x
5.1.2.2.1. Lock-to-Reference模式 5.1.2.2.2. Lock-to-Data模式 5.1.2.2.3. CDR锁定模式
5.2. 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 5.2.3. RX KR FEC模块
5.2.1. 发送器数据路径 x
5.2.1.1. TX Core FIFO 5.2.1.2. TX PCS FIFO 5.2.1.3. Interlaken帧生成器 5.2.1.4. Interlaken CRC-32生成器 5.2.1.5. 64B/66B编码器和发送器状态机(TX SM) 5.2.1.6. 加扰器(Scrambler) 5.2.1.7. Interlaken差异生成器 5.2.1.8. TX Gearbox，TX Bitslip和极性反转 5.2.1.9. KR FEC模块
5.2.2. 接收器数据路径 x
5.2.2.1. RX Gearbox，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(Interlaken Disparity Checker) 5.2.2.4. 解扰器(Descrambler) 5.2.2.5. Interlaken帧同步器 5.2.2.6. 64B/66B解码器和接收器状态机(RX SM) 5.2.2.7. 10GBASE-R误码率(BER)检查器 5.2.2.8. Interlaken CRC-32 Checker 5.2.2.9. RX PCS FIFO 5.2.2.10. RX Core FIFO
5.2.2.9. RX PCS FIFO x
5.2.2.9.1. 相位补偿模式(Phase Compensation Mode) 5.2.2.9.2. 寄存器模式(Register Mode)
5.2.2.10. RX Core FIFO x
5.2.2.10.1. 相位补偿模式(Phase Compensation Mode) 5.2.2.10.2. 寄存器模式(Register Mode) 5.2.2.10.3. 基本模式(Basic Mode) 5.2.2.10.4. Interlaken模式 5.2.2.10.5. 10GBASE-R模式
5.3. Intel® Stratix® 10标准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 Core FIFO 5.3.1.2. TX PCS FIFO 5.3.1.3. 字节串化器(Byte Serializer) 5.3.1.4. 8B/10B编码器 5.3.1.5. 极性反转功能 5.3.1.6. TX比特滑移(TX Bit Slip)
5.3.1.3. 字节串化器(Byte Serializer) x
5.3.1.3.1. 绑定的字节串化器(Bonded Byte Serializer) 5.3.1.3.2. 字节串化器禁用模式 5.3.1.3.3. Byte Serializer Serialize x2模式 5.3.1.3.4. Byte Serializer Serialize x4模式
5.3.1.4. 8B/10B编码器 x
5.3.1.4.1. 8B/10B编码器控制代码编码 5.3.1.4.2. 8B/10B编码器复位条件 5.3.1.4.3. 8B/10B编码器空闲字符替换功能 5.3.1.4.4. 8B/10B编码器当前运行差异控制功能 5.3.1.4.5. 8B/10B编码器比特反转功能 5.3.1.4.6. 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(Word Aligner) 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. PRBS验证器 5.3.2.6. 字节解串器(Byte Deserializer) 5.3.2.7. RX PCS FIFO 5.3.2.8. RX Core FIFO
5.3.2.1. 字对齐器(Word Aligner) x
5.3.2.1.1. Word Aligner Bitslip模式 5.3.2.1.2. 字对齐器手动模式(Word Aligner Manual Mode) 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模式长度 5.3.2.1.6. 字对齐器RX比特反转功能 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(Byte Deserializer) x
5.3.2.6.1. 字节解串器禁用模式 5.3.2.6.2. Byte Deserializer Deserialize x2模式 5.3.2.6.3. Byte Deserializer Deserialize x4模式 5.3.2.6.4. 绑定的字节解串器(Bonded Byte Deserializer) 5.3.2.6.5. 字节排序寄存器传输级(RTL) 5.3.2.6.6. 字节串行器对RX端数据传播的影响 5.3.2.6.7. ModelSim字节排序分析
5.4. Intel® Stratix® 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 Core FIFO 5.4.1.2. TX PCS FIFO 5.4.1.3. 齿轮箱(Gearbox)
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 PCS FIFO 5.4.2.4. RX Core FIFO
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. 重配置通道和PLL模块 6.2. 与重配置接口进行交互 6.3. 多个重配置设置文件(Multiple Reconfiguration Profiles) 6.4. 仲裁(arbitration) 6.5. 动态重配置的建议 6.6. 执行动态重配置的步骤 6.7. 直接重配置流程 6.8. Native PHY IP或PLL IP Core指导的重配置流程 6.9. 特殊情况的重配置流程 6.10. 更改模拟PMA设置 6.11. 端口和参数 6.12. 多个IP模块之间的动态重配置接口合并 6.13. 嵌入式调试功能 6.14. 时序收敛建议 6.15. 不支持的功能 6.16. 收发器寄存器映射 6.17. 重配置接口和动态重配置修订历史
6.2. 与重配置接口进行交互 x
6.2.1. 从重配置接口进行读取 6.2.2. 写入到重配置接口
6.3. 多个重配置设置文件(Multiple Reconfiguration Profiles) x
6.3.1. 配置文件 6.3.2. 嵌入式重配置流送器(Embedded Reconfiguration Streamer)
6.6. 执行动态重配置的步骤 x
6.6.1. 通道重配置 6.6.2. PLL重配置
6.9. 特殊情况的重配置流程 x
6.9.1. 切换发送器PLL 6.9.2. 切换参考时钟 6.9.3. 在GX和GXT通道之间进行重配置
6.9.2. 切换参考时钟 x
6.9.2.1. ATX参考时钟切换 6.9.2.2. fPLL参考时钟切换 6.9.2.3. CDR和CMU参考时钟切换
6.13. 嵌入式调试功能 x
6.13.1. Native PHY Debug Master Endpoint (NPDME) 6.13.2. 可选的重配置逻辑
6.13.2. 可选的重配置逻辑 x
6.13.2.1. 功能寄存器(Capability Registers) 6.13.2.2. 控制和状态寄存器 6.13.2.3. PRBS软核累加器
7. 校准 x
7.1. 重配置接口和使用PreSICE(精密信号完整性校准引擎)的仲裁 7.2. 校准寄存器 7.3. 上电校准 7.4. 后台校准(Background Calibration) 7.5. 用户重新校准 7.6. 校准修订历史
7.2. 校准寄存器 x
7.2.1. Avalon® Memory-Mapped Interface仲裁寄存器 7.2.2. 用户重校准使能寄存器 7.2.3. 功能寄存器(Capability Registers) 7.2.4. 速率切换标志寄存器
7.2.2. 用户重校准使能寄存器 x
7.2.2.1. 收发器通道校准寄存器 7.2.2.2. ATX PLL/fPLL/CMU PLL校准寄存器
7.5. 用户重新校准 x
7.5.1. 重新校准一个双工通道(PMA TX和PMA RX) 7.5.2. 仅在双工通道中重新校准PMA RX 7.5.3. 仅在双工通道中重新校准PMA TX 7.5.4. 在没有合并到同一物理通道的单工TX的情况下重新校准PMA单工RX 7.5.5. 在没有合并到同一物理通道的单工RX的情况下重新校准PMA单工TX 7.5.6. 仅重新校准单工TX合并的物理通道中的PMA单工RX 7.5.7. 仅重新校准单工RX合并的物理通道中的PMA单工TX 7.5.8. 重新校准fPLL 7.5.9. 重新校准ATX PLL 7.5.10. 当CMU PLL用作TX PLL时，重新校准CMU PLL
A. L-Tile/H-Tile收发器寄存器的逻辑视图 x
A.1. ATX_PLL逻辑寄存器映射 A.2. CMU_PLL逻辑寄存器映射 A.3. FPLL逻辑寄存器映射 A.4. 通道逻辑寄存器映射 A.5. L-Tile/H-Tile收发器寄存器的逻辑视图修订历史
A.1. ATX_PLL逻辑寄存器映射 x
A.1.1. ATX PLL校准 A.1.2. 可选的重配置逻辑ATX PLL-功能 A.1.3. 可选的重配置逻辑ATX PLL-控制和状态 A.1.4. 嵌入式流送器(ATX PLL) A.1.5. 更新ATX PLL小数乘法因数(K)值
A.2. CMU_PLL逻辑寄存器映射 x
A.2.1. CDR/CMU和PMA校准 A.2.2. 可选的重配置逻辑CMU PLL-功能 A.2.3. 可选的重配置逻辑CMU PLL-控制和状态 A.2.4. 嵌入式流送器(CMU PLL)
A.3. FPLL逻辑寄存器映射 x
A.3.1. fPLL校准 A.3.2. 可选的重配置逻辑fPLL-功能 A.3.3. 可选的重配置逻辑fPLL-控制和状态 A.3.4. 嵌入式流送器(fPLL)
A.4. 通道逻辑寄存器映射 x
A.4.1. 发送器PMA逻辑寄存器映射 A.4.2. 接收器PMA逻辑寄存器映射 A.4.3. 码型生成器和检查器 A.4.4. 环回(Loopback) A.4.5. 可选的重配置逻辑PHY-功能 A.4.6. 可选的重配置逻辑PHY-控制和状态 A.4.7. 嵌入式流送器(Native PHY) A.4.8. 静态极性反转 A.4.9. 复位 A.4.10. CDR/CMU和PMA校准
A.4.1. 发送器PMA逻辑寄存器映射 x
A.4.1.1. 预加重(Pre-emphasis) A.4.1.2. VOD A.4.1.3. TX补偿 A.4.1.4. 摆率(Slew Rate) A.4.1.5. TX终端
A.4.2. 接收器PMA逻辑寄存器映射 x
A.4.2.1. RX带宽选择 A.4.2.2. RX终端 A.4.2.3. 设置RX PMA Adaptation模式 A.4.2.4. 手动CTLE (Manual CTLE) A.4.2.5. 手动VGA A.4.2.6. 自适应控制 - 开始 A.4.2.7. 自适应控制 - 停止 A.4.2.8. 自适应值读出(Adapted Value Readout)
A.4.3. 码型生成器和检查器 x
A.4.3.1. 方波生成器(Square Wave Generator) A.4.3.2. PRBS生成器 A.4.3.3. PRBS验证器 A.4.3.4. PRBS Verifier需要的其他寄存器 A.4.3.5. PRBS软核累加器
1. 概述
2. 在L-Tile/H-Tile中实现收发器PHY层
3. PLL和时钟网络
4. 复位收发器通道
5. Intel® Stratix® 10 L-Tile/H-Tile收发器PHY体系结构
6. 重配置接口和动态重配置
7. 校准
A. L-Tile/H-Tile收发器寄存器的逻辑视图

2.3.15. 标准PCS端口

图 28. 使用标准PCS端口的收发器通道如果选择了使用标准PCS的任一收发器配置模式，那么将显示标准PCS端口。

在下表中，变量代表这些参数：

  • <n>—通道的数量
  • <w>—接口宽度
  • <d>—串化因子
  • <s>—符号大小
  • <p>—PLL的数量
表 72.  速率匹配FIFO
名称 方向 时钟域 说明
rx_std_rmfifo_full[<n>-1:0]

Output

Asynchronous

SSR17

速率匹配FIFO满标志。置位时速率匹配FIFO是满的。您必须同步此信号。此端口仅用于GigE模式。
rx_std_rmfifo_empty[<n>-1:0]

Output

Asynchronous

SSR17

速率匹配FIFO空标志。置位时速率匹配FIFO是空的。您必须同步此信号。此端口仅用于GigE模式。
rx_rmfifostatus[<2*n>-1:0]

Output

Asynchronous

表明FIFO状态。下面编码定义为：

  • 2'b00：正常操作
  • 2'b01： 删除(Deletion)，rx_std_rmfifo_full = 1
  • 2'b10：插入(Insertion)，rx_std_rmfifo_empty = 1
  • 2'b11：满(Full)

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考 Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

表 73.  8B/10B编码器和解码器(8B/10B Encoder and Decoder)
名称 方向 时钟域 说明
tx_datak

Input

tx_clkout

如果使能了8B/10B并且设置了简化的数据接口，那么会显示tx_datak。为1时，表明tx_parallel_data的8B/10B编码字是控制。为0时，表明tx_parallel_data的8B/10B编码字是数据。

对于禁用简化数据接口的大部分配置，tx_datak对应于tx_parallel_data[8]。

对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，tx_datak对应于tx_parallel_data[8]和tx_parallel_data[19]。

对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，tx_datak对应于tx_parallel_data[8]，tx_parallel_data[19]，tx_parallel_data[48]和tx_parallel_data[59]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus[1:0]对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

tx_forcedisp[<n>(<w>/<s>-1:0]

Input

Asynchronous

只有在8B/10B，8B/10B差异控制和简化数据接口使能的情况下才会显示tx_forcedisp。此信号使您能够强制8B/10B编码器的差异。为"1"时，强制输出数据的差异为tx_dispval上驱动的值。为"0"时，当前运行的差异继续。

对于禁用简化数据接口的大部分配置，tx_forcedisp对应于tx_parallel_data[9]。

对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，tx_forcedisp对应于tx_parallel_data[9]和tx_parallel_data[20]。

对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，tx_forcedisp对应于tx_parallel_data[9]，tx_parallel_data[20]，tx_parallel_data[49]和tx_parallel_data[60]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考 Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

tx_dispval[<n>(<w>/<s>-1:0]

Input

Asynchronous

如果8B/10B，8B/10B差异控制和简化数据接口已使能，那么tx_dispval会显示。指定数据的差异。为0时，表示正差异，为1时，表示负差异。

对于禁用简化数据接口的大部分配置，tx_dispval对应于tx_parallel_data[10]。

对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，tx_forcedisp对应于tx_parallel_data[10]和tx_parallel_data[21]。

对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，tx_dispval对应于tx_parallel_data[10]，tx_parallel_data[21]，tx_parallel_data[50]和tx_parallel_data[61]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考 Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

rx_datak[<n><w>/<s>-1:0]

Output

rx_clkout

如果使能了8B/10B并且设置了简化的数据接口，那么会显示rx_datak。为1时，表明rx_parallel_data的8B/10B解码字是控制。为0时，表明rx_parallel_data的8B/10B解码字是数据。

对于禁用简化数据接口的大部分配置，rx_datak对应于rx_parallel_data[8]。

对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_datak对应于rx_parallel_data[8]和rx_parallel_data[24]。

对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_datak对应于rx_parallel_data[8]，rx_parallel_data[24]，rx_parallel_data[48]和tx_parallel_data[64]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考 Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

rx_errdetect[<n><w>/<s>-1:0] Output

与驱动FIFO的读取侧的时钟同步(rx_coreclkin 或rx_clkout)

置位时表明在接收的代码组中检测到了代码组违规。与rx_disperr信号一起使用以区分代码组违规和差异错误。rx_errdetect/rx_disperr的代码定义如下：

  • 2'b00：没有错误
  • 2'b10：代码组违规
  • 2'b11：差异错误。

    对于禁用简化数据接口的大多数配置，rx_errdetect对应于rx_parallel_data[9]。

    对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_errdetect对应于rx_parallel_data[9]和rx_parallel_data[25]。

    对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_errdetect对应于rx_parallel_data[9]，rx_parallel_data[25]，rx_parallel_data[49]和rx_parallel_data[65]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考 Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

rx_disperr[<n><w>/<s>-1:0] Output

与驱动FIFO的读取侧的时钟同步(rx_coreclkin 或rx_clkout)

置位时表明接收的代码组中的一个差异错误。

对于禁用简化数据接口的大多数配置，rx_disperr对应于rx_parallel_data[11]。

对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_disperr对应于rx_parallel_data[11]和rx_parallel_data[27]。

对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_disperr对应于rx_parallel_data[11]，rx_parallel_data[27]，rx_parallel_data[51]和rx_parallel_data[67]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

rx_runningdisp[<n><w>/<s>-1:0] Output

与驱动FIFO的读取侧的时钟同步(rx_coreclkin 或rx_clkout)

为高电平时，表明接收到了负差异的rx_parallel_data。为低电平时，表明接收到了正差异的rx_parallel_data。

对于禁用简化数据接口的大多数配置，rx_runningdisp对应于rx_parallel_data[15]。

对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_runningdisp对应于rx_parallel_data[15]和rx_parallel_data[31]。

对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_runningdisp对应于rx_parallel_data[15]，rx_parallel_data[31]，rx_parallel_data[55]和rx_parallel_data[71]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

rx_patterndetect[<n><w>/<s>-1:0] Output Asynchronous 置位时，表明在当前字边界中已经检测到编程的字对齐码型。

请参考"Word Alignment Using the Standard PCS"部分来了解详细信息。

对于禁用简化数据接口的大多数配置，rx_patterndetect对应于rx_parallel_data[12]。

对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度， rx_patterndetect对应于rx_parallel_data[12]和rx_parallel_data[28]。

对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_patterndetect对应于rx_parallel_data[12]，rx_parallel_data[28]，rx_parallel_data[52]和rx_parallel_data[68]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

rx_syncstatus[<n><w>/<s>-1:0] Output Asynchronous 置位时表明满足同步锁需要的条件。

请参考"Word Alignment Using the Standard PCS"部分来了解详细信息。

rx_syncstatus是一条取决于并行数据宽度的总线。例如，当并行数据宽度为32比特时，rx_syncstatus是一条4比特总线。最终预期值为1'hf，表示32比特并行字中的正确位置上识别出控制字符。

对于禁用简化数据接口的大多数配置，rx_syncstatus对应于 rx_parallel_data[10]。

对于禁用双速率传输模式的10-bit PMA宽度或者使能双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_syncstatus对应于rx_parallel_data[10]和rx_parallel_data[26]。

对于禁用双速率传输模式和使能Byte Serializer的20-bit PMA宽度，rx_syncstatus对应于rx_parallel_data[10]，rx_parallel_data[26]，rx_parallel_data[50]和rx_parallel_data[66]。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

表 74.  字对齐器和比特滑移(Word Aligner and Bitslip)
名称 方向 时钟域 说明
tx_std_bitslipboundarysel[5 <n>-1:0] Input

Asynchronous

SSR17

比特滑移边界选择信号。指定TX bit slipper必须滑移的比特数。
rx_std_bitslipboundarysel[5 <n>-1:0] Output

Synchronous to

rx_clkout

此端口在确定性延迟字对齐器模式下使用。它报告RX模块为实现确定性延迟而滑移的比特数。
rx_std_wa_patternalign[<n>-1:0] Input

Asynchronous

SSR17

当字对齐器置于手动模式下是此端口使能。在手动模式下，通过置位rx_std_wa_patternalign来对齐字。当PCS-PMA接口宽度为10比特时，rx_std_wa_patternalign是电平敏感的。对于所有其它PCS-PMA接口宽度， rx_std_wa_patternalign是正边沿敏感的。

只有在手动或确定性延迟模式下配置字对齐器时才能使用此端口。

当字对齐器处于手动模式，并且PCS-PMA接口宽度为10比特时，这是一个电平敏感信号。在这种情况下，字对齐器会监控字对齐码型的输入数据，并在找到对齐码型时更新字边界。

对于所有其他PCS-PMA接口宽度，此信号是边沿敏感的。此信号使用PCS并行时钟在PCS内部同步，并且应至少置位2个时钟周期以实现同步。
rx_std_wa_a1a2size[<n>-1:0] Input

Asynchronous

SSR17

用于SONET协议。当必须检测A1和A2成帧字节时置位。 A1和A2是SONET成帧对齐开销字节，仅在PMA数据位宽为8或16比特时使用。

在rx_std_wa_ala2size信号的2 bit中采集2个对齐标记有效状态。当两个标记都匹配时，信号的值为2'b11。

如果简化的数据接口被禁用，那么rx_rmfifostatus是rx_parallel_data的一部分。对于大多数配置，rx_rmfifostatus对应于rx_parallel_data[14:13]。请参考 Transceiver PHY PCS-to-Core Interface Reference Port Mapping部分对特定收发器配置标识到rx_parallel_data的端口映射。

rx_bitslip[<n>-1:0] Input

Asynchronous

SSR17

当字对齐器处于bitslip模式下时使用。当字对齐器在Manual (FPGA Fabric width controlled)，Synchronous State Machine或者Deterministic Latency时，rx_bitslip signal无效，应连接到0。对于rx_std_bitslip信号的每个上升沿，字边界移动1比特。每个bitslip会将最早接收的比特从接收到数据中删除。

表 75.  比特倒转和极性反转(Bit Reversal and Polarity Inversion)
名称 方向 时钟域 说明
rx_std_byterev_ena[<n>-1:0]

Input

Asynchronous

SSR17

当PMA宽度为16或20比特时，此控制信号可用。置位时，使能RX接口上的字节倒转。当发送器的数据包的MSB和LSB字节顺序与接收器相反时使用此端口。
rx_std_bitrev_ena[<n>-1:0]

Input

Asynchronous

SSR17

置位时，在RX接口上使能比特倒转。如果外部传输电路首先发送最高有效比特，那么比特排序可能被倒转。使能时，接收器以相反的顺序接收所有的字。比特倒转电路在字对齐器的输出上进行操作。
tx_polinv[<n>-1:0]

Input

Asynchronous

SSR17

置位时，TX极性被反转。仅当TX比特极性反转使能时有效。
rx_polinv[<n>-1:0]

Input

Asynchronous

SSR17

置位时，RX极性被反转。仅当RX比特极性反转使能时有效。
相关信息
17 关于FSR和SSR信号的详细说明，请参考Asynchronous Data Transfer部分。
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