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

6.16.1. 使用PRBS数据码型生成器和检查器

使用 Cyclone® 10 GXPRBS生成器和检查器模拟流量并轻松分析高速链路的特征，且无需完全实现任何上层协议堆栈层。 PRBS生成器生成一种自对齐码型，并包括独特序列的已知数量。由于PRBS码型由Linear Feedback Shift Register（LFSR，线性反馈移位寄存器）生成，因此可从上一码型中确定下一码型。PRBS检查器接收到接收码型的一部分后，可生成下个位序列，以验证下一数据序列是否正确。

Standard和Enhanced数据路径间共享PRBS生成器和检查器。因而，只有一组控制信号和寄存器。来自各PCS和共享PRBS生成器的数据线在发送到PMA之前为MUX。使能PRBS生成器后，选择PRBS数据线上的数据被发送到PMA。PCS中的数据或PRBS生成器中生成的数据可在任何时候被发送到PMA。

PRBS生成器和检查器可配置成两种宽度的PCS-PMA接口：10位和64位。PRBS9适用于10-bit和64-bitPCS-PMA宽度。所有其它PRBS码型仅适用于64-bitPCS-PMA宽度。仅当PCS-PMA接口宽度配置成10位或64位才能使用PRBS生成器和检查器码型。对于任何其他PCS-PMA宽度，为确保对PRBS模块提供正确的时钟，使用PRBS生成器和检查器之前，必须将宽度重配置成10位或64位。例如，当收发器配置成20位PCS/PMA接口时，必须在设置PRBS生成器和检查器之前，先将PCS-PMA宽度重配置到10位。PRBS设置将不会自动更改PCS/PMA宽度。

PRBS9的10位PCS-PMA宽度适用于较低频率的测试。基于数据速率，可以在10位或64位宽度中配置PRBS9。FPGA架构-PCS接口必须运行于建议的FPGA核速度范围。因此，必须以两种位宽度模式的其中一种配置PRBS9，从而使FPGA架构-PCS接口并行时钟运行于此操作范围。

实例：

  • 如果要使用PRBS9，且数据速率为2.5 Gbps，则可以在10位模式（PCS-PMA宽度 = 10）下使用PRBS9。该情况下，并行时钟频率 = 数据速率 / PCS-PMA宽度 = 2500 Mbps/10 = 250 MHz。
  • 如果要使用PRBS9且数据速率为6.4 Gbps，则可以在64位模式（PCS-PMA宽度 = 64）下使用PRBS9。该情况下，并行时钟频率 = 数据速率 / PCS-PMA宽度 = 6400 Mbps/64 = 100 MHz。
  • 如果要使用PRBS9且数据速率为12.5 Gbps，则可以在64位模式（PCS-PMA宽度 = 64）下使用PRBS9。该情况下，并行时钟频率 = 数据速率 / PCS-PMA宽度 = 12500 Mbps/64 = 195.3125 MHz。
表 184.  PRBS支持的多项式和数据宽度数据速率低于3 Gbps时，使用10位模式的PRBS9。
码型 多项式 64 位 10位
PRBS7 G(x) = 1+ x6 + x7 X  
PRBS9 G(x) = 1+ x5 + x9 X X
PRBS15 G(x) = 1+ x14 + x15 X  
PRBS23 G(x) = 1+ x18 + x23 X  
PRBS31 G(x) = 1+ x28 + x31 X  

PRBS检查器具有可用于FPGA架构的控制和状态信号，如下：

  • rx_prbs_done—标示PRBS序列已完成一个完整周期。除非使用rx_prbs_err_clr将其复位，否则它一直保持高电平。
  • rx_prbs_err—如果发生错误则变为高电平。此信号被脉冲扩展，使您能在RX FPGA CLK域中采集到它。
  • rx_prbs_err_clr—用于复位rx_prbs_err signal。

通过Quartus Prime软件中的Native PHY IP参数编辑器使能PRBS检查器控制和状态端口。

使用硬PRBS模块时，请通过PRBS软累加器计算已累加位和错误的数量。有关使用累加器并读取错误值的详细信息，请参阅PRBS软累加器部分。

表 185.  用于Bonded和Non-bonded设计的PRBS生成器的寄存器映射
说明 重配置地址 重配置位 值 属性编码 属性名称
选择PRBS生成器块 0x006 [2:0] 3'b100 prbs_pat tx_pma_data_sel
0x008 [6:5] 2'b00
10-bit模式下使能PRBS 9 0x006 [3] 1'b1 prbs9_10b prbs9_dwidth
64-bit模式下使能PRBS 9 1'b0 prbs9_64b
使能PRBS生成器时钟 0x006 [6] 1'b1 prbs_clk_en prbs_clken
禁用PRBS生成器时钟 1'b0 prbs_clk_dis
使能PRBS 7码型 0x007 [7:4] 4'b0001 prbs_7 prbs_gen_pat
0x008 [4] 1'b0
使能PRBS 9码型 0x007 [7:4] 4'b0010 prbs_9
0x008 [4] 1'b0
使能PRBS 15码型 0x007 [7:4] 4'b0100 prbs_15
0x008 [4] 1'b0
使能PRBS 23码型 0x007 [7:4] 4'b1000 prbs_23
0x008 [4] 1'b0
使能PRBS 31码型 0x007 [7:4] 4'b0000 prbs_31
0x008 [4] 1'b1
串行器64-bit宽度模式 0x110 [2:0] 3'b011 sixty_four_bit ser_mode
串行器10-bit宽度模式 3'b100 ten_bit
使能xN非绑定 0x111 [4:0] 5'b11000 xN_non_bonding30 x1_clock_source_sel
0x119 [0] 1'b0
表 186.  用于Bonded和Non-bonded设计的PRBS生成器的寄存器映射
说明 重配置地址 重配置位 值 属性编码 属性名称
使能PRBS检查器时钟 0x00A [7] 1'b1 prbs_clk_en prbs_clken
禁用PRBS检查器时钟 1'b0 prbs_clk_dis
屏蔽PRBS检查器查看到的初始错误（从错误计数器阈值到1023） 0x00B [3:2] 2'b11 prbsmask1024 rx_prbs_mask
屏蔽PRBS检查器查看到的初始错误（从错误计数器阈值到127） 2'b00 prbsmask128
屏蔽PRBS检查器查看到的初始错误（从错误计数器阈值到255） 2'b01 prbsmask256
屏蔽PRBS检查器查看到的初始错误（从错误计数器阈值到511） 2'b10 prbsmask512
使能PRBS 7码型 0x00B [7:4] 4'b0001 prbs_7 prbs_ver
0x00C [0] 1'b0
使能PRBS 9码型 0x00B [7:4] 4'b0010 prbs_9
0x00C [0] 1'b0
使能PRBS 15码型 0x00B [7:4] 4'b0100 prbs_15
0x00C [0] 1'b0
使能PRBS 23码型 0x00B [7:4] 4'b1000 prbs_23
0x00C [0] 1'b0
使能PRBS 31码型 0x00B [7:4] 4'b0000 prbs_31
0x00C [0] 1'b1
PRBS 9 10-bit 0x00C [3] 1'b1 prbs9_10b prbs9_dwidth
PRBS 9 64-bit 1'b0 prbs9_64b
解串因子10-bit模式 0x13F [3:0] 4'b0001 10-bit mode deser_factor
解串因子64-bit模式 4'b1110 64-bit mode
相关信息
30

码型生成器和检查器仅支持用于non-bonded通道。如果原设计为bonded且您需要使用PRBS生成器和检查器，则在将x1_clock_source_sel设置更改为xN_non_bonding（通过将5'b11000写入0x119[0]，0x111[4:0]）之前，必须读取并保存寄存器0x119[0]，0x111[4:0]中的值。这样就将设计从bonded更改成为non-bonded。

要禁用PRBS生成器并将设计重新储存回原本的bonded设计，您需要重新储存之前从寄存器0x119[0]，0x111[4:0]存储的原始值。

二级标题