[轉]FPGA的GTP高速串行接口數據收發


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GTP(吉比特收發器)簡稱Gigabit Transceiver with Low Power,經常應用於板級通信,板與板,應用在高速串行接口的數據收發。在A7系列芯片中我們叫GTP、在K7系列我們叫GTX、V系列叫GTH、對於不同速度等級的高速通信的物理接口。

首先就是要了解aurora IP幀模式

Aurora 協議是由Xilinx 公司提供的一個開放、免費的鏈路層協議,可以用來進行點到點的串行數據傳輸,具有實現高性能數據傳輸系統的高效率和簡單易用的特點。Aurora 8b10協議是一個可擴展的、輕量級的鏈路層協議,可以用於單路或者多路串行數據通信

1. AuroraIP幀模式                                                          

1.1 IP核配置                                                                 

    Lane width Byte=4Bytes設置了用戶AXI-Stream接口位寬是32bit 

    Lane Rate=5.0Gbps設置了高速串行總線的數據速率 

    GT Refclk=125Mhz 設置了高速串行總線參考時鍾頻率,需要參考板卡實際連接的晶振頻率 

    Init clk=50Mhz用於初始化和產生復位的信號,請使用獨立的時鍾不要使用本IP核生成的用戶時鍾。 

    Drp clk=50Mhz 用於DRP配置的時鍾,此時鍾可以與Init clk 一致。 

    DataFlow Mode=Duplex 通信模式選擇全雙工,也可以選擇單收或單發. 

    Interface =Frame用戶接口模式選擇幀模式,幀模式幀內部含有起始字節和結束字節,選擇性使能CRC 

   用於數據校驗,相對比流模式效率降低,但是能感知幀內是否出錯。 

    Flow Control = UFC流控信號選擇User Flow Control,加入流控機制,流控信息可以更優先的傳送, 

   只有在Frame模式下可以選擇。 

    Error Detection = CRC使能CRC校驗幀數據是否出錯。 

    GT Selection -> Lanes = 1;RefClk=GTPQ0選擇高速接口數量和參考時鍾,這部分設置芯片有專用管 

   腳對應,根據實際板卡和芯片型號選擇。 

    Shared Logic = Include shared logic in core 共享邏輯資源不輸出共享信號接口,只包含在IP核內 

   部,在共享模式下一些時鍾PLL資源可以給多個核使用。 

    INITCLK = Single ended 初始化時鍾選擇單端時鍾 

    未注明的設置選項保持默認即可 

 

1.2 復位時序                                                             

上電后GT_Reset和Reset同時復位,GT_Reset提前128clk退出復位,當LaneUp&ChannelUp出現下降沿后 

觸發復位時序,Reset提前進入復位,128個時鍾后GT_Reset進入復位狀態,GT_Reset保持128時鍾周期后 

退出復位,之后再經過128時鍾周期Reset退出復位,復位順序完成。

 

1.3 用戶流控信號   

 

1.3.1 用戶流控信號時序 

用戶流控信號可以插入數據流中,從而在接收端可以降低緩沖buffer壓力,一般應用場景,當接收端 

buffer即將溢出時,給發送端發送指令,使得發送端插入流控數據降低接收端數據量防止溢出。

2. 幀模式結構框圖      

                                                 

tx_ctrl和rx_ctrl模塊是用戶設計模塊。tx_ctrl產生 

測試數據源,通過Aurora IP發送到傳輸介質中,接收端接收數據並檢測CRC檢測結果,並對CRC錯包計 

數。在調試期間可以用xilinx調試IP的VIO功能監測錯包數量。


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作者:張華山
來源:CSDN
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