GTX使用(更新中)


1.XILINX GTX介紹
GTX是Virtex系列 FPGA上的低功耗吉比特收發器,在V6芯片上GTX工作帶寬范圍是750Mb/s到6.6Gb/s,支持收發雙向,且收發雙向獨立。GTX接收和發送方向均由PMA和PCS兩部分組成,PCS提供豐富的物理編碼層特性,如8b/10b編碼等;PMA部分為模擬電路,提供高性能的串行接口特性,如預加重與均衡。

2.GTX時鍾選擇與GTX的布局

在Virtix6 FPGA上,每個GTX Qaud包含4個GTX和2對差分時鍾輸入。當整個芯片多個GTX被使用時,需要合理的分布GTX與時鍾輸入。從一個Quad輸入的時鍾往上只能給相鄰的一個Quad提供時鍾,往下也只能給相鄰的一個Quad提供時鍾輸入,最多只能驅動三個Quad,當整個芯片多個GTX使用到同樣的參考時鍾輸入時,合理的分布時鍾輸入可以節省需要的時鍾數量,並為時鍾的提供冗余設計。
因此,基本的原則是同一個物理接口的幾個GTX放在一起,由同一個參考時鍾作為時鍾輸入;不同物理接口的GTX如果在同一個參考時鍾的驅動覆蓋范圍內,可以采用同一個參考時鍾輸入。有條件的情況下,可以做時鍾備份;當一個時鍾可以覆蓋更多個GTX的時候,考慮到時鍾驅動能力的不確定性,為留有更多余量,沒必要使用到極限(一個時鍾驅動12個GTX)。另外在V5的GTP中,關於多個GTP共用同一個參考時鍾輸入,要求在這個輸入時鍾的時鍾鏈上,每一個GTP都被使用(即使不需要,也要例化),不允許共用同一個參考時鍾的兩個GTP中間有一個沒有使用的GTP。
3.GTX的預加重和均衡
當使用到GTX的物理接口出現信號質量不佳,數據丟包,校驗出錯之類的情況時,為了提高信號質量,可以使用GTX提供的預加重、均衡、調整輸出振幅等功能。預加重和調整輸出振幅用於數據發送方向,均衡用於數據接收方向。在高速串行接口上,高頻分量衰減比低頻分量要嚴重,導致信號失真,信號質量變差。通過GTX TX方向的預加重,可以提高高頻分量的比例,可以通過設置 TXPREEMPHASIS[3:0]的值,可以選擇預加重的幅度。調整振幅可以補償線路衰減,通過設置TXDIFFCTRL[3:0]可以選擇輸出振幅。接收側的均衡,用於補償高頻信號,也可以選擇補償的幅度。
4.GTX的調試手段
GTX提供了四類不同的環回,可以用於定位問題出現在GTX的哪個部分。同時,通過觀察GTX輸出的PLL時鍾鎖定信號,分析問題是否和時鍾相關。
 
 


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