英特尔® Arria® 10收发器PHY用户指南

ID 683617
日期 3/28/2022
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3.1.3.2. fPLL IP Core

表 234.  fPLL IP Core配置选项,参数和设置
参数 范围 说明

fPLL Mode

Core

Cascade Source

Transceiver

指定操作的fPLL模式。

选择Core,将fPLL用作通用PLL以驱动FPGA内核时钟网络。

选择Cascade Source,作为级联源将一个fPLL连接到另一个PLL。

选择Transceiver,将fPLL用作收发器模块的发送PLL。

Protocol Mode

Basic

PCIe* Gen1

PCIe Gen2

PCIe Gen3

SDI_cascade

OTN_cascade

SDI_direct

SATA TX

OTN_direct

SATA_Gen3

HDMI

管理VCO的内部设置规则。

此参数不是一个预置(preset)。您必须对协议设置所有参数。

Enable fractional mode

On/Off

使能小数频率模式。

此模式使PLL能够输出不是输入参考时钟的整数倍的频率。

Enable physical output clock parameters

On/Off

选择此选项可使您能够手动指定M、N、C和L计数器值。

Enable clklow and fref ports 57

On/Off

使能外部时钟检测器的frefclklow时钟端口。在收发器模式中选择“enable fractional mode”和“SDI_direct”端口模式时, pll_locked port不可用,但用户可使用frefclklow时钟端口创建外部时钟检测器。

Desired Reference clock frequency

请参考GUI

指定所需的PLL输入参考时钟频率。

Actual reference clock frequency

Read-only

显示实际的PLL输入参考时钟频率。

Number of PLL reference clocks

1 to 5

指定fPLL的输入参考时钟数。

New parameter: Selected reference clock source

0 to 4

指定fPLL的初选参考时钟输入。

Bandwidth

Low

Medium

High

指定VCO带宽。

较高带宽能减少PLL锁定时间,但会降低抖动抑制效果。

Operation mode

Direct

Feedback compensation bonding

指定fPLL的反馈操作模式。

Multiply factor (M-counter)

8 to 127 (integer mode)

11 to 123 (fractional mode)

指定乘法因子(M-counter)。

Divide factor (N-counter)

1 to 31

指定除法因子(N-counter)。

Divide factor (L-counter)

1, 2, 4, 8

指定除法因子(L-counter)。

Divide factor (K-counter)

User defined

指定除法因子(L-counter)。

PLL output frequency

Read-only

显示用于PLL的目标输出频率。

PLL Datarate

Read-only

显示PLL数据速率。

表 235.  fPLL—主控时钟生成块参数和设置
参数 范围 说明

Include Master Clock Generation Block

On/Off

使能时,包括一个master CGB,作为fPLL IP core的一部分。PLL输出驱动master CGB。

这用于x6/xN绑定和非绑定的模式。

Clock division factor

1, 2, 4, 8

生成绑定时钟之前,将master CGB时钟输入分频。

Enable x6/xN non-bonded high-speed clock output port

On/Off

使能用于x6/xN非绑定模式的master CGB串行时钟输出端口。

Enable PCIe clock switch interface

On/Off

使能用于PCIe时钟切换电路的控制信号。

MCGB input clock frequency

Read only

显示master CGB的所需输入时钟频率。您不能设置此参数。

MCGB output data rate

Read only

显示master CGB的输出数据速率。您不能设置此参数。

此值是基于MCGB输入时钟频率和MCGB时钟分频因子计算得出的。

Enable bonding clock output ports

On/Off

使能用于通道绑定的Master CGB的tx_bonding_clocks输出端口。

对于绑定设计,您必须使能此参数。

Enable feedback compensation bonding

On/Off

使能用于反馈补偿绑定的master CGB的反馈输出路径。使能时,反馈连接会被PLL IP自动处理。

PMA interface width

8, 10, 16, 20, 32, 40, 64

指定PMA-PCS接口宽度。

将此值与选择用于Native PHY IP core的PMA接口宽度相匹配。您必须选择一个正确的值以生成Native PHY IP core的绑定时钟。

表 236.  fPLL—动态重配置参数和设置
参数 范围 说明

Enable reconfiguration

On/Off

使能PLL重配置接口。使能仿真模型并且对重配置添加更多端口。

Enable Native PHY Debug Master Endpoint

On/Off

当您开启(ON)此选项时,Transceiver PLL IP core会包含一个从内部连接到Avalon存储器映射接口从接口以实现动态重配置的嵌入式Native PHY Debug Master Endpoint (NPDME)。NPDME可访问收发器的重配置空间。它还可使用System Console通过JTAG执行某些测试和调试功能。请参阅重配置接口和动态重配置章节来了解更多详细信息。

Separate reconfig_waitrequest from the status of AVMM arbitration with PreSICE

On/Off

使能时,reconfig_waitrequest不会通过PreSICE显示Avalon存储器映射接口仲裁的状态。Avalon存储器映射接口仲裁状态会反映在一个软状态寄存器比特中。(仅在使能"Enable control and status registers feature"时可用)。

Enable capability registers

On/Off

使能功能(capability)寄存器,此寄存器提供了关于fPLL的配置的高级信息。

Set user-defined IP identifier  

设置一个用户定义的数字标识符,当功能(capability)寄存器使能时,可以从user_identifier偏移读取该标识符。

Enable control and status registers

On/Off

使能软核寄存器,通过嵌入式调试逻辑在PLL接口上读取状态信号和写入控制信号。

Configuration file prefix

 

输入要生成的配置文件的前缀名称。

Generate SystemVerilog package file

On/Off

生成一个SystemVerilog封装文件,其中包含PLL使用的所有相关参数。

Generate C header file

On/Off

生成一个C头文件,其中包含PLL使用的所有相关参数。

Generate MIF (Memory Initialize File)

On/Off

生成一个包含当前配置的MIF文件。

将此选项用于重配置,以便在不同的PLL配置之间进行切换。

表 237.  时钟切换(在Dynamic Reconfiguration和General选项之间)
时钟切换参数 范围 说明
Create a second input clock pllrefclk1

On/Off

启用此参数将提供与您的fPLL相连的备份时钟,该时钟可与您的原始参考时钟交换。

Second Reference Clock Frequency

User Defined

对fPLL指定第二个参考时钟频率。

Switchover Mode

Automatic Switchover

Automatic Switchover

Automatic Switchover

指定如何处理输入频率切换。Automatic Switchover使用内置电路来检测其中一个输入时钟是否已停止翻转(toggling)并切换到另一个频率。

Manual Switchover会创建一个EXTSWITCH信号,此信号通过置高至少3个周期可用于手动切换时钟。

带Manual Override的Automatic Switchover在EXTSWITCH变为高电平之前用作Automatic Switchover,在这种情况下,只要EXTSWITCH置高,它将会切换并忽略任何自动切换。

Switchover Delays

0 to 7

将特定数量的周期延迟添加到Switchover Process中。

Create an active_clk signal to indicate the input clock in use

On/Off

该参数创建了一个输出,表明哪个输入时钟是PLL目前所使用的。Low代表refclk,High代表refclk1。
Create a clkbad signal for each of the input clocks

On/Off

此参数创建两个clkbad输出,一个输出用于每个输入时钟。Low表示CLK工作正常,High表示CLK无法工作。

表 238.  fPLL-生成选项(Generation Options)
参数 方向 说明
Generates parameter documentation file On/Off 生成一个.csv文件,其中包含全部fPLL参数和值的描述。
表 239.  fPLL IP Core端口
端口 方向 时钟域 说明

pll_powerdown

输入

Asynchronous(异步)

置位为高电平时复位PLL。需要连接到一个动态控制的信号(如果使用此英特尔 FPGA IP,那么连接到Transceiver PHY Reset Controller pll_powerdown输出)。

pll_refclk0

输入

N/A

参考时钟输入端口0。

有五个参考时钟输入端口。可用的参考时钟端口数量取决于Number of PLL reference clocks参数。

pll_refclk1

输入

N/A

参考时钟输入端口1。

pll_refclk2

输入

N/A

参考时钟输入端口2。

pll_refclk3

输入

N/A

参考时钟输入端口3。

pll_refclk4

输入

N/A

参考时钟输入端口4。

tx_serial_clk

输出

N/A

GX通道的高速串行时钟输出端口。代表x1时钟网络。

pll_locked

输出

Asynchronous(异步)

高电平有效状态信号,表明PLL是否被锁定。

hssi_pll_cascade_clk

输出

N/A

fPLL级联时钟输出端口

pll_pcie_clk

输出

N/A

用于PCIe。

reconfig_clk0

输入

N/A

可选的 Avalon® 接口时钟。用于PLL重配置。

reconfig_reset0

输入

reconfig_clk0

用于复位 Avalon® 接口。异步到置位和同步到置低。

reconfig_write0

输入

reconfig_clk0

高电平有效写使能信号。

reconfig_read0

输入

reconfig_clk0

高电平有效读使能信号。

reconfig_address0[9:0]

输入

reconfig_clk0

10-bit地址总线,用于指定要被访问的地址,以进行读和写操作。

reconfig_writedata0[31:0]

输入

reconfig_clk0

32-bit数据总线。承载对指定地址的写数据。

reconfig_readdata0[31:0]

输出

reconfig_clk0

32-bit数据总线。承载从指定地址的读数据。

reconfig_waitrequest0

输出

reconfig_clk0

Avalon® 接口信号忙(busy)时进行指示。置位时,所有输入必须保持不变。

pll_cal_busy

输出

Asynchronous(异步)

状态信号,当进行PLL校准时被置为高电平。

对此信号和复位控制器IP上的tx_cal_busy端口执行逻辑OR。

mcgb_rst

输入

Asynchronous(异步)

Master CGB复位控制。

pll_powerdown的同时置低此复位。

mcgb_aux_clk0

输入

N/A

用于PCIe在链路速度协商期间在fPLL/ATX PLL之间进行切换。

tx_bonding_clocks[5:0]

输出

N/A

可选的6-bit总线,承载Master CGB的低速并行时钟输出。

用于通道绑定,代表x6/xN时钟网络。

mcgb_serial_clk

输出

N/A

x6/xN非绑定配置的高速串行时钟输出。

pcie_sw[1:0]

输入

Asynchronous(异步)

用于PC​​Ie协议实现的2-bit速率切换控制输入。

pcie_sw_done[1:0]

输出

Asynchronous(异步)

用于PCIe协议实现的2-bit速率切换状态输出。

atx_to_fpll_cascade_clk

输入

N/A

使能fPLL to ATX PLL级联时钟输入端口。
fpll_to_fpll_cascade_clk

输出

N/A

fPLL到fPLL级联输出端口(仅在Core模式下)
active_clk

输出

N/A

创建一个输出信号,指示PLL正在使用的输入时钟。此信号上的一个逻辑Low表示正在使用refclk0,而一个逻辑High则表示正在使用refclk1(仅在使能了Clock Switchover的Core模式下)

outclk0

输出

N/A

内核输出时钟0。(仅在Core模式下)

有四个内核fPLL输出时钟输出端口。可用输出时钟的数量取决于Selected reference clock source

outclk1

输出

N/A

内核输出时钟1。(仅在Core模式下)

outclk2

输出

N/A

内核输出时钟2。(仅在Core模式下)

outclk3

输出

N/A

内核输出时钟3。(仅在Core模式下)

ext_lock_detect_clklow 58

输出

N/A

用于外部时钟检测的clklow输出。通过选择Enable clklowfref port可以显示此端口。

ext_lock_detect_fref 58

输出

N/A

用于外部时钟检测的fref输出。通过选择Enable clklow和 fref port可以显示此端口。

phase_reset

输入

N/A

动态相移复位输入信号。将被连接到DPS soft IP phase_reset输出。

phase_en

输入

N/A

动态相移使能输入信号。将被连接到DPS soft IP phase_en输出。

updn

输入

N/A

动态相移updn输入信号。将被连接到DPS soft IP updn输出。

cntsel[3:0]

输入

N/A

动态相移计数器总线。将被连接到DPS soft IP cntsel输出总线。

57 fPLL frefclklow信号仅应该与英特尔外部软核时钟检测逻辑一起使用。
58 fPLL frefclklow信号仅应该与英特尔外部软核时钟检测逻辑一起使用。