Intel® Cyclone® 10 GX收发器PHY用户指南

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ID 683054
日期 12/28/2017
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1. Intel® Cyclone® 10 GX收发器PHY概述 2. 在Cyclone 10 GX收发器中实现协议 3. PLL和时钟网络 4. 收发器通道复位 5. Cyclone® 10 GX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. 当前版本文档修订历史
1. Intel® Cyclone® 10 GX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. Intel® Cyclone® 10 GX器件收发器布局 1.1.2. Intel® Cyclone® 10 GX器件封装详情
1.2. 收发器PHY体系结构概述 x
1.2.1. 收发器Bank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. 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 (Fractional PLL (fPLL)) 1.2.3.3. 通道 PLL (CMU/CDR PLL)
2. 在Cyclone 10 GX收发器中实现协议 x
2.1. 收发器设计IP模块 2.2. 收发器设计流程 2.3. Cyclone® 10 GX收发器协议和PHY IP支持 2.4. 使用 Cyclone® 10 GX Transceiver Native PHY IP Core 2.5. Interlaken 2.6. Ethernet 2.7. PCI Express (PIPE) 2.8. CPRI 2.9. 其他协议 2.10. 仿真收发器Native PHY IP Core
2.2. 收发器设计流程 x
2.2.1. 选择和实例化PHY IP Core 2.2.2. PHY IP Core的配置 2.2.3. 生成PHY IP Core 2.2.4. PLL IP Core的选择 2.2.5. 配置PLL IP Core 2.2.6. PLL IP Core的生成 2.2.7. 复位控制器(Reset Controller) 2.2.8. 创建重配置逻辑 2.2.9. 将PHY IP连接到PLL IP Core和Reset Controller 2.2.10. 连接数据通路(Connect Datapath) 2.2.11. 模拟参数设置 2.2.12. 编译设计 2.2.13. 验证设计功能性
2.4. 使用 Cyclone® 10 GX Transceiver Native PHY IP Core x
2.4.1. 预置(Presets) 2.4.2. 常规参数和数据通道参数 2.4.3. PMA参数 2.4.4. Enhanced 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PCS端口 2.4.10. 标准PCS端口 2.4.11. IP Core文件位置 2.4.12. 未使用的收发器通道
2.4.9. 增强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. 元帧格式和帧层控制字(Metaframe Format and Framing Layer Control Word) 2.5.2. lInterlaken配置时钟和绑定 2.5.3. 如何在 Cyclone® 10 GX收发器中实现Interlaken 2.5.4. 用于Interlaken的Native PHY IP参数设置
2.5.2. lInterlaken配置时钟和绑定 x
2.5.2.1. xN时钟绑定示例 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(TX FIFO Soft Bonding) 2.5.2.2.2. RX多通道FIFO去偏斜状态机(RX Multi-lane FIFO Deskew State Machine)
2.6. Ethernet x
2.6.1. Gigabit Ethernet (GbE) and GbE with IEEE 1588v2 2.6.2. 10GBASE-R and 10GBASE-R with IEEE 1588v2 Variants 2.6.3. 1G/2.5G/5G/10G Multi-rate Ethernet PHY IP Core 2.6.4. XAUI PHY IP Core 2.6.5. 缩略语
2.6.1. Gigabit Ethernet (GbE) and GbE with IEEE 1588v2 x
2.6.1.1. 8B/10B Encoding for GbE, GbE with IEEE 1588v2 2.6.1.2. GbE, GbE with IEEE 1588v2的字对齐 2.6.1.3. 8B/10B Decoding for GbE, GbE with IEEE 1588v2 2.6.1.4. GbE的速率匹配FIFO 2.6.1.5. 如何在 Intel® Cyclone® 10 GX收发器中实现GbE, GbE with IEEE 1588v2 2.6.1.6. GbE and GbE with IEEE 1588v2的Native PHY IP参数设置
2.6.1.1. 8B/10B Encoding for GbE, GbE with IEEE 1588v2 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 and 10GBASE-R with IEEE 1588v2 Variants x
2.6.2.1. 10GBASE-R中的XGMII时钟方案 2.6.2.2. 如何在 Intel® Cyclone® 10 GX收发器中实现10GBASE-R和10GBASE-R with IEEE 1588v2 2.6.2.3. 10GBASE-R和10GBASE-R with IEEE 1588v2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
2.7. PCI Express (PIPE) x
2.7.1. PIPE的收发器通道数据通路 2.7.2. 支持的PIPE特性 2.7.3. 如何连接PIPE Gen1和Gen2模式的TX PLL 2.7.4. 如何在 Cyclone® 10 GX收发器中实现PCI Express (PIPE) 2.7.5. PIPE的Native PHY IP参数设置 2.7.6. 用于PIPE的fPLL IP参数内核设置 2.7.7. 用于PIPE的ATX PLL IP参数设置 2.7.8. 用于PIPE的Native PHY IP端口 2.7.9. 用于PIPE的fPLL端口 2.7.10. 用于PIPE的ATX PLL端口 2.7.11. 如何对PIPE配置布局通道
2.7.2. 支持的PIPE特性 x
2.7.2.1. Gen1/Gen2特性
2.7.2.1. Gen1/Gen2特性 x
2.7.2.1.1. Gen1 (2.5 Gbps)和Gen2 (5 Gbps)之间的动态切换 2.7.2.1.2. 发送器电路空闲生成(Transmitter Electrical Idle Generation) 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(PCIe Reverse Parallel Loopback)
2.7.11. 如何对PIPE配置布局通道 x
2.7.11.1. 绑定配置中的主通道(Master Channel in Bonded Configurations)
2.8. CPRI x
2.8.1. 用于CPRI的收发器通道数据通路和时钟 2.8.2. CPRI的支持特性 2.8.3. CPRI的手动模式下的字对齐器 2.8.4. 如何在 Cyclone® 10 GX收发器中实现CPRI 2.8.5. CPRI的Native PHY IP参数设置
2.8.1. 用于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(Auto-Negotiation)
2.8.2. CPRI的支持特性 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. 其他协议 x
2.9.1. 使用'Basic (Enhanced PCS)'配置 2.9.2. Using the Basic/Custom, Basic/Custom with Rate Match Configurations of Standard PCS 2.9.3. 如何实现PCS Direct收发器配置规则
2.9.1. 使用'Basic (Enhanced PCS)'配置 x
2.9.1.1. 如何在 Cyclone® 10 GX收发器中实现基本(增强型PCS)收发器配置规则(Basic (Enhanced PCS) Transceiver Configuration Rules) 2.9.1.2. Basic (Enhanced PCS)的Native PHY IP参数设置 2.9.1.3. 如何在Basic Enhanced PCS中使能低延迟 2.9.1.4. 增强的PCS FIFO操作 2.9.1.5. TX数据比特滑移(TX Data Bitslip) 2.9.1.6. TX数据极性反转 2.9.1.7. RX数据比特滑移(RX Data Bitslip) 2.9.1.8. RX数据极性反转
2.9.2. Using the Basic/Custom, Basic/Custom with Rate Match Configurations of Standard PCS x
2.9.2.1. 字对齐器手动模式(Word Aligner Manual Mode) 2.9.2.2. 字对齐器同步状态机模式 2.9.2.3. RX比特滑移(RX Bit Slip) 2.9.2.4. RX极性反转 2.9.2.5. RX比特反转(RX Bit Reversal) 2.9.2.6. RX字节反转(RX Byte Reversal) 2.9.2.7. 基本(单宽度)模式下的速率匹配FIFO 2.9.2.8. Rate Match FIFO Basic (Double Width)模式 2.9.2.9. 8B/10B编码器和解码器(8B/10B Encoder and Decoder) 2.9.2.10. 8B/10B TX差异控制 2.9.2.11. 如何在Basic模式下使能低延迟 2.9.2.12. TX比特滑移(TX Bit Slip) 2.9.2.13. TX极性反转 2.9.2.14. TX比特反转(TX Bit Reversal) 2.9.2.15. TX字节反转(TX Byte Reversal) 2.9.2.16. 如何在 Cyclone® 10 GX收发器中实现基本收发器配置规则和带速率匹配的基本收发器配置规则 2.9.2.17. Basic，速率匹配配置的Basic的Native PHY IP参数设置
2.10. 仿真收发器Native PHY IP Core x
2.10.1. NativeLink仿真流程 2.10.2. IP仿真的脚本编程 2.10.3. 自定义仿真流程
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仿真 2.10.1.3. 如何使用NativeLink指定第三方RTL仿真器
2.10.2. IP仿真的脚本编程 x
2.10.2.1. 组合仿真器设置脚本的生成
2.10.3. 自定义仿真流程 x
2.10.3.1. 如何使用Simulation Library Compiler 2.10.3.2. 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. 发送器数据通路接口时钟 3.7. 接收器数据路径接口时钟 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. PLL和时钟网络的使用
3.1. PLL x
3.1.1. 使用ATX PLL和fPLL时的发送PLL间距指南 3.1.2. ATX PLL 3.1.3. fPLL 3.1.4. CMU PLL
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. PLL级联作为输入参考时钟源 3.2.4. 参考时钟网络 3.2.5. 全局时钟或内核时钟作为输入参考时钟
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
3.9. 通道绑定 x
3.9.1. PMA绑定 3.9.2. PMA和PCS绑定 3.9.3. 通道绑定方案选择 3.9.4. 偏斜计算
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. PLL和时钟网络的使用 x
3.11.1. Non-bonded配置 3.11.2. Bonded配置 3.11.3. PLL级联实现 3.11.4. 时序收敛建议
3.11.1. Non-bonded配置 x
3.11.1.1. 单通道x1 non-bonded配置的实现 3.11.1.2. 多通道x1 non-bonded配置的实现 3.11.1.3. 多通道xN non-bonded配置实现
3.11.2. Bonded配置 x
3.11.2.1. x6/xN绑定模式实现 3.11.2.2. PLL反馈补偿绑定模式的实现
4. 收发器通道复位 x
4.1. 何时需要复位? 4.2. 收发器PHY实现 4.3. 如何复位？ 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. 状态或PLL锁定信号的合并 4.7. Bonded PCS和PMA通道的时序约束
4.3. 如何复位？ x
4.3.1. Model 1: 默认模型 4.3.2. Model 2: 确认模型 4.3.3. 受复位和掉电信号影响的收发器块
4.3.1. Model 1: 默认模型 x
4.3.1.1. 建议的复位序列
4.3.1.1. 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. 器件运行过程中复位接收器 4.3.1.1.3. 器件运行过程中复位收发器通道 4.3.1.1.4. 使用默认模型动态重配置通道
4.3.1.1.2. 器件运行过程中复位接收器 x
4.3.1.1.2.1. 自动锁定模式中的时钟数据恢复 4.3.1.1.2.2. 手动锁定模式中的时钟数据恢复
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. 器件运行过程中复位发送器 4.3.2.1.2. 器件运行过程中复位接收器 4.3.2.1.3. 使用确认模型的发送器通道动态重配置 4.3.2.1.4. 使用确认模式的接收器通道动态重配置
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复位控制器资源利用率
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. Cyclone® 10 GX收发器PHY体系结构 x
5.1. Cyclone® 10 GX PMA体系结构 5.2. Cyclone® 10 GX增强型PCS体系结构 5.3. Cyclone® 10 GX 标准型PCS体系结构
5.1. Cyclone® 10 GX 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. 可编程输出差分电压 5.1.1.2.3. 可编程预加重（Programmable Pre-Emphasis） 5.1.1.2.4. 配电网络（PDN）引发的符号间干扰（ISI）补偿 5.1.1.2.5. 可编程发送器片上端接（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. 可编程共模电压（VCM） 5.1.2.1.2. 可编程差分片上端接（OCT） 5.1.2.1.3. 信号检测器 5.1.2.1.4. 持续时间线性均衡（CTLE） 5.1.2.1.5. 可变增益放大器（VGA） 5.1.2.1.6. 如何使能CTLE
5.1.2.1.4. 持续时间线性均衡（CTLE） x
5.1.2.1.4.1. 高增益模式
5.1.2.1.6. 如何使能CTLE x
5.1.2.1.6.1. 配置方法
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
5.1.2.2.3. CDR锁定模式 x
5.1.2.2.3.1. Automatic Lock（自动锁定）模式 5.1.2.2.3.2. Manual Lock（手动锁定）模式
5.2. Cyclone® 10 GX增强型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. 增强型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
5.2.1.1. 增强型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（Enhanced PCS和Standard PCS间共享） 5.2.1.5.2. 伪随机码型生成器
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解码器和接收器状态机（RX SM） 5.2.2.7. 伪随机码型验证程序 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. 增强型PCS RX FIFO
5.2.2.6. 64B/66B解码器和接收器状态机（RX SM） x
5.2.2.6.1. PRBS检查程序
5.2.2.10. 增强型PCS RX FIFO x
5.2.2.10.1. 相位补偿模式 5.2.2.10.2. 寄存器（Register）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
5.2.2.10.4. 10GBASE-R模式 x
5.2.2.10.4.1. 空闲OS删除 5.2.2.10.4.2. 空闲插入
5.3. Cyclone® 10 GX 标准型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（Enhanced PCS和Gen2 PCS间共享） 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位滑动（Bit Slip）
5.3.1.1. TX FIFO（Enhanced PCS和Gen2 PCS间共享） x
5.3.1.1.1. TX FIFO低延迟模式 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）检查程序 5.3.2.6. 字节解串器 5.3.2.7. RX FIFO（与Enhanced PCS和PCIe Gen2 PCS共享）
5.3.2.1. 字对齐器 x
5.3.2.1.1. 字对齐器位滑动模式 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程序特性
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 Gen2 PCS共享） x
5.3.2.7.1. RX FIFO低延迟模式 5.3.2.7.2. RX FIFO寄存器模式
6. 重配置接口和动态重配置 x
6.1. 重新配置通道和PLL块 6.2. 与重配置接口进行交互 6.3. 配置文件 6.4. 多个重配置Profile 6.5. 嵌入式重配置Streamer 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核指导型重配置流程 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. 动态重配置接口跨多个IP块合并 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. Cyclone® 10 GX收发器寄存器映射
6.2. 与重配置接口进行交互 x
6.2.1. 读取重配置接口 6.2.2. 写入重配置接口
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下更改CTLE设置 6.12.3. 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. Capability寄存器 6.15.2.2. 控制和状态寄存器 6.15.2.3. PRBS软累加器
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. 使能non bonded设计中的PRBS数据生成器 6.16.1.4. 使能bonded设计中的PRBS数据检查器 6.16.1.5. 禁用/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. 使能Non Bonded设计中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. 使能Non Bonded设计中PRBS9和PRBS31码型生成器的实例
6.16.1.3. 使能non bonded设计中的PRBS数据生成器 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. 使能伪随机码型模式
7. 校准 x
7.1. 使用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. Capability寄存器 7.2.6. 速率切换标记寄存器
7.2.5. Capability寄存器 x
7.2.5.1. 构建定制门控逻辑分离tx_cal_busy和rx_cal_busy信号的规则 7.2.5.2. 校准状态的PMACapability寄存器
7.4. 用户重新校准 x
7.4.1. 需要用户重新校准的情况 7.4.2. 用户重新校准序列
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. 通过已知约束更新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. 未使用的收发器通道设置
8.4. 接收器常规模拟设置 x
8.4.1. XCVR_C10_RX_TERM_SEL
8.5. 接收器模拟均衡设置 x
8.5.1. CTLE设置 8.5.2. VGA设置
8.5.1. CTLE设置 x
8.5.1.1. XCVR_C10_RX_ONE_STAGE_ENABLE 8.5.1.2. XCVR_C10_RX_EQ_DC_GAIN_TRIM 8.5.1.3. XCVR_C10_RX_ADP_CTLE_ACGAIN_4S 8.5.1.4. XCVR_C10_RX_ADP_CTLE_EQZ_1S_SEL
8.5.2. VGA设置 x
8.5.2.1. XCVR_C10_RX_ADP_VGA_SEL
8.6. 发送器常规模拟设置 x
8.6.1. XCVR_C10_TX_TERM_SEL 8.6.2. XCVR_C10_TX_COMPENSATION_EN 8.6.3. XCVR_C10_TX_SLEW_RATE_CTRL
8.7. 发送器预加重模拟设置 x
8.7.1. XCVR_C10_TX_PRE_EMP_SIGN_PRE_TAP_1T 8.7.2. XCVR_C10_TX_PRE_EMP_SIGN_PRE_TAP_2T 8.7.3. XCVR_C10_TX_PRE_EMP_SIGN_1ST_POST_TAP 8.7.4. XCVR_C10_TX_PRE_EMP_SIGN_2ND_POST_TAP 8.7.5. XCVR_C10_TX_PRE_EMP_SWITCHING_CTRL_PRE_TAP_1T 8.7.6. XCVR_C10_TX_PRE_EMP_SWITCHING_CTRL_PRE_TAP_2T 8.7.7. XCVR_C10_TX_PRE_EMP_SWITCHING_CTRL_1ST_POST_TAP 8.7.8. XCVR_C10_TX_PRE_EMP_SWITCHING_CTRL_2ND_POST_TAP
8.8. 发送器VOD设置 x
8.8.1. XCVR_C10_TX_VOD_OUTPUT_SWING_CTRL
8.9. 专用参考时钟设置 x
8.9.1. XCVR_C10_REFCLK_TERM_TRISTATE 8.9.2. XCVR_C10_TX_XTX_PATH_ANALOG_MODE
9. 当前版本文档修订历史 x
9.1. 先前版本的文档修订历史
1. Intel® Cyclone® 10 GX收发器PHY概述
2. 在Cyclone 10 GX收发器中实现协议
3. PLL和时钟网络
4. 收发器通道复位
5. Cyclone® 10 GX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. 当前版本文档修订历史

2.4.5. 标准PCS参数

此部分对定制标准PCS时要指定的参数进行了描述。

关于配置这些协议的Standard PCS的具体信息，请参考此用户指南中描述这些协议支持的相关章节。

表 24.  标准PCS参数
注： 关于那些可被使能或禁用的可选端口的详细信息，请参考标准PCS端口部分。
参数 范围 说明
Standard PCS/PMA interface width

8, 10, 16, 20

指定Standard PCS与收发器PMA之间的数据接口宽度。
FPGA fabric/Standard TX PCS interface width 8, 10, 16, 20, 32, 40 显示FPGA架构到TX PCS接口宽度。此值由Standard TX PCS数据通路中的单独模块的当前配置决定。
FPGA fabric/Standard RX PCS interface width 8, 10, 16, 20, 32, 40 显示FPGA架构到RX PCS接口宽度。此值由Standard RX PCS数据通路中的单独模块的当前配置决定。
Enable Standard PCS low latency mode On / Off 使能Standard PCS的低延迟路径。Standard PCS中的某些功能模块被旁路以提供最低延迟。在使用为Transceiver configuration rules而指定的Basic/Custom w/Rate Match (Standard PCS)时不能开启此参数。
表 25.  标准PCS FIFO参数
参数 范围 说明
TX FIFO mode

low_latency

register_fifo

fast_register

指定Standard PCS TX FIFO模式。可使用以下模式：
  • low_latency: 此模式添加2到3个周期的时延到TX数据通路。
  • register_fifo：在此模式下，FIFO被寄存器取代以降低通过PCS的时延。此模式用于诸如CPRI的协议，这类协议要求确定性时延。
  • fast_register: 此模式支持FPGA架构与TX PCS之间更高的最大频率(fMAX)，但同时也产生更高的时延。
RX FIFO mode

low_latency

register_fifo

可使用以下模式：
  • low_latency：该模式增加了2-3个周期的延迟到RX数据通路。
  • register_fifo：在这种模式下，FIFO被寄存器取代以减少通过PCS的延迟。将该模式用于需要确定性延迟的协议，如CPRI或者1588。
Enable tx_std_pcfifo_full port On / Off 使能tx_std_pcfifo_full端口。当标准TX相位补偿FIFO变满时此信号发出指示。此信号同步于tx_coreclkin。
Enable tx_std_pcfifo_empty port On / Off 使能tx_std_pcfifo_empty端口。当标准TX相位补偿FIFO变空时此信号发出指示。此信号同步于tx_coreclkin。
Enable rx_std_pcfifo_full port On / Off 使能rx_std_pcfifo_full端口。当标准RX相位补偿FIFO变满时此信号发出指示。此信号同步于tx_coreclkin。
Enable rx_std_pcfifo_empty port On / Off 使能rx_std_pcfifo_empty端口。当标准RX相位补偿FIFO变空时此信号发出指示。此信号同步于rx_coreclkin。
表 26.  字节串化器和解串器参数(Byte Serializer and Deserializer Parameters)
参数 范围 说明
Enable TX byte serializer

Disabled

Serialize x2

Serialize x4

指定Standard PCS的TX字节串化器模式。此收发器体系结构支持Standard PCS运行在双倍或四倍的PMA串化器数据宽度上。此字节串化器支持PCS运行在较低的内部时钟频率上，以适应更大范围的FPGA接口宽度。Serialize x4仅适用于PCIe协议实现。
Enable RX byte deserializer

Disabled

Deserialize x2

Deserialize x4

指定Standard PCS的RX字节解串器模式。此收发器体系结构支持Standard PCS运行在双倍或四倍的PMA解串器数据宽度上。此字节解串器支持PCS运行在较低的内部时钟频率上，以适应更大范围的FPGA接口宽度。Deserialize x4仅适用于PCIe协议实现。
表 27.  8B/10B编码器和解码器参数(8B/10B Encoder and Decoder Parameters)
参数 范围 说明
Enable TX 8B/10B encoder On / Off 开启此选项时，Standard PCS使能TX 8B/10B编码器。
Enable TX 8B/10B disparity control On / Off 开启此选项时，Standard PCS包括8B/10B编码器的差异控制。使用tx_forcedisp控制信号可以强制8B/10B编码器的差异。
Enable RX 8B/10B decoder On / Off 开启此选项时，Standard PCS包括8B/10B解码器。
表 28.  速率匹配FIFO参数(Rate Match FIFO Parameters)
参数 范围 说明
RX rate match FIFO mode

Disabled

Basic 10-bit PMA width

Basic 20-bit PMA width

GbE

PIPE

PIPE 0 ppm

指定Standard PCS中RX速率匹配FIFO的操作。

基本(单宽度)模式下的速率匹配FIFO

Rate Match FIFO Basic (Double Width)模式

GbE的速率匹配FIFO

PIPE的收发器通道数据通路

RX rate match insert/delete -ve pattern (hex) User-specified 20 bit pattern 指定RX速率匹配FIFO的-ve (负)差异值(十六进制的字符串值)。
RX rate match insert/delete +ve pattern (hex) User-specified 20 bit pattern 指定RX速率匹配FIFO的+ve (正)差异值(十六进制的字符串值)。
Enable rx_std_rmfifo_full port On / Off 使能可选的rx_std_rmfifo_full端口。
Enable rx_std_rmfifo_empty port On / Off 使能rx_std_rmfifo_empty端口。
表 29.  Word Aligner和Bitslip参数
参数 范围 说明
Enable TX bitslip On / Off 开启此选项时，PCS包括bitslip功能。此功能可以滑掉输出TX数据中由tx_std_bitslipboundarysel控制信号指定的比特数量。
Enable tx_std_bitslipboundarysel port On / Off 使能tx_std_bitslipboundarysel控制信号。
RX word aligner mode

bitslip

manual (PLD controlled)

synchronous state machine

deterministic latency

指定Standard PCS的RX字对齐器模式。字对齐宽度取决于PCS和PMA宽度以及8B/10B是否使能。

请参考"Word Aligner"获得详细信息。
RX word aligner pattern length

7, 8, 10, 16, 20, 32, 40

指定字对齐器用于对齐的码型长度。

请参考"Word Aligner"中的"RX Word Aligner Pattern Length"表。此表显示了所有可用字对齐器模式下的"Rx Word Aligner Pattern Length"的可能值。
RX word aligner pattern (hex) User-specified 指定十六进制的字对齐码型。
Number of word alignment patterns to achieve sync 0-255 指定在字对齐器实现同步锁定前必须接收到的有效字对齐码型的数量。默认值是3。
Number of invalid words to lose sync 0-63 指定在字对齐器失去同步前必须接收到的有效数据代码或差异错的数量。默认值是3。
Number of valid data words to decrement error count 0-255 指定用于递减错误计数器而必须接收到的有效数据代码的数量。如果字对齐器接收到足够的有效数据代码将错误计数器递减为0，那么字对齐返回到同步锁定。
Enable fast sync status reporting for deterministic Latency SM On / Off 使能时，rx_syncstatus在解串器完成移位以达到字对齐之后立即置高。未使能时，rx_syncstatus将在周期移位操作(cycle slip operation)完成并且PCS检测到字对齐码型后(例如，rx_patterndetect置位)置位。仅当所选择的协议是CPRI (Auto)时，才可使用此参数。
Enable rx_std_wa_patternalign port On / Off 使能rx_std_wa_patternalign端口。当在手动模式下配置字对齐器和此信号使能时，字对齐器对齐到下一个输入字对齐码型。
Enable rx_std_wa_a1a2size port On / Off 使能可选的rx_std_wa_a1a2size控制输入端口。
Enable rx_std_bitslipboundarysel port On / Off 使能可选的rx_std_bitslipboundarysel状态输出端口。
Enable rx_bitslip port On / Off 使能rx_bitslip端口。此端口被Standard PCS与Enhanced PCS共享。
表 30.  比特倒转与极性反转(Bit Reversal and Polarity Inversion)
参数 范围 说明
Enable TX bit reversal On / Off 开启此选项时，8B/10B编码器在发送TX并行数据到PMA进行串化之前先将其倒转。发送的TX数据比特顺序被倒转。正常顺序是从LSB到MSB。倒转顺序是从MSB到LSB。在电路操作期间，此设置可通过动态重配置进行更改。
Enable TX byte reversal On / Off 开启此选项时，8B/10B编码器在发送数据前先将数据的字节顺序倒转。此功能使您能够倒转那些被错误交换的字节顺序。当PCS/PMA接口宽度是16或者20比特时，PCS能够交换8-bit以及10-bit字的顺序。在某些收发器配置规则下，此选项不可用。
Enable TX polarity inversion On / Off 开启此选项时，tx_std_polinv端口控制TX并行数据到PMA的极性反转。当开启此参数时，也需要开启Enable tx_polinv port。
Enable tx_polinv port On / Off 开启此选项时，使能tx_polinv输入控制端口。如果在电路板布局过程中错误地交换了一个串行差分链路的正负信号，那么使用此控制端口可以交换此串行差分链路的正负信号。
Enable RX bit reversal On / Off 开启此选项时，字对齐器倒转RX并行数据。接收的RX数据比特顺序被倒转。正常顺序是从LSB到MSB。倒转顺序是从MSB到LSB。此设置可通过动态重配置进行更改。

使能Enable RX bit reversal时，也必须使能Enable rx_std_bitrev_ena port 。

Enable rx_std_bitrev_ena port On / Off 开启此选项并置位rx_std_bitrev_ena控制端口时，RX数据顺序会被倒转。正常顺序是从LSB到MSB。倒转顺序是从MSB到LSB。
Enable RX byte reversal On / Off 开启此选项时，字对齐器在将数据存储到RX FIFO之前先将数据的字节顺序倒转。此功能使您能够倒转那些被错误交换的字节顺序。当PCS/PMA接口宽度为16比特或者20比特时，PCS能够交换8-bit以及20-bit字的顺序。在某些收发器配置规则下，此选项不可用。

当使能Enable RX byte reversal时，也必须使能Enable rx_std_byterev_ena port。

Enable rx_std_byterev_ena port On / Off 开启此选项并置位rx_std_byterev_ena输入控制端口时，从PMA接收的单独8-bit或10-bit字的顺序会被交换。
Enable RX polarity inversion On / Off

开启此选项时，rx_std_polinv端口将反转RX并行数据的极性。当开启此参数时，也需要使能Enable rx_polinv port。

Enable rx_polinv port On / Off 开启此选项时，使能rx_polinv输入。如果在电路板布局过程中错误地交换了一个串行差分链路的正负信号，那么使用此控制端口可以交换此串行差分链路的正负信号。
Enable rx_std_signaldetect port On / Off 开启此选项时，使能可选的rx_std_signaldetect输出端口。PCI Express协议要求此信号。如果使能，那么信号阈值检测电路会检测出现在RX输入缓存上的信号电平是否高于您指定的信号检测阈值电压。使用Quartus Prime Assignment Editor或者通过修改Quartus Settings File (.qsf)可以指定信号检测阈值。
表 31.  PCIe端口
参数 范围 说明
Enable PCIe dynamic datarate switch ports On / Off 开启此选项时，使能pipe_rate、pipe_sw和pipe_sw_done端口。这些端口应该连接到多通道PCIe Gen2配置的PLL IP core实例。pipe_sw和pipe_sw_done端口仅用于多通道绑定配置。
Enable PCIe pipe_hclk_in and pipe_hclk_out ports On / Off 开启此选项时，使能pipe_hclk_in和pipe_hclk_out。这些端口必须连接到PLL IP core实例，以用于PCI Express配置。
Enable PCIe electrical idle control and status ports On / Off 开启此选项时，使能pipe_rx_eidleinfersel和pipe_rx_elecidle端口。这些端口用于PCI Express配置。
Enable PCIe pipe_rx_polarity port On / Off 开启此选项时，使能pipe_rx_polarity输入控制端口，此选项用于控制PCI Express配置的通道信号极性。当Standard PCS被配置用于PCIe时，此信号的置位会反转RX比特极性。对于其他的收发器配置规则，可选的rx_polinv端口将反转RX比特流的极性。
二级标题