引言:本節開始我們介紹7系列FPGA收發器接收部分結構,通過本文可以學習以下內容:
- RX模擬接收前端(AFE)介紹與使用
- GTX/GTH RX管腳極性控制
1.RX資源概述
GTX/GTH收發器的接收器(RX)資源包括PCS和PMA組件兩部分,與TX類似,可以看做是TX結構的逆向。圖1顯示了RX結構框圖。
如圖1,按照GTX/GTH收發器RX接收信號處理順序,RX主要包括以下關鍵模塊:
- RX模擬前端
- RX OOB信號檢測
- RX均衡器(DFE和LPM)
- RX時鐘分頻器(CDR)
- RX接收串並變換(SIPO)
- RX PBRS檢測器
- RX極性控制
- RX字節和字對齊
- RX 8B/10B解碼器
- RX Buffer(緩衝器)
- RX狀態控制
- RX相位校準
- RX變速模塊(Gearbox)
- FPGA RX接口
2.RX模擬前端(AFE)
2.1功能概述
RX模擬接收前端(AFE)是高速電流模式輸入差分緩衝器,如圖2所示。該緩衝器具有以下特性:
- 可配置的RX端接電壓
- 校準的端接電阻
AFE端口定義如圖3所示。
AFE屬性如圖4所示。
圖5給出了GTX收發器RX接收模擬前端(AFE)軟件設計端口。
2.2 RX模擬接收端接使用模式
圖6顯示了我們在使用7系列FPGA收發器嚮導生成IP時有關RX端接配置選型。這些參數針對不同的串行收發器協議有不同的配置,本章節我們介紹如何進行這些參數配置。
RX端接針對不同的協議應用,有四種不同的使用模式,我們在進行如PCIe、SRIO、SFP+、XAUI等協議時,可以選擇對應的配置模式。
1.RX端接-使用模式1:
2.RX端接-使用模式2:
3.RX端接-使用模式3:
4.RX端接-使用模式4:
2.RX管腳極性控制
如果GTX/GTH收發器RXP和RXN差分管腳在PCB佈線時進行了交換,差分對發送輸出的比特流會取反。一種解決辦法是串並轉換之前對發送的數據位逐位取反。另外一種方法是通過RX極性控制,實現RXP和RXN極性交換。圖14給出了RX極性控制端口操作。
3.RX OOB信令解碼
GTX/GTH接收器RX提供支持解碼SATA和SCSI協議要求的OOB信令以及PCIe規範描述的信令。支持SATA/SAS OOB信令的GTX/GTH接收機包括解碼OOB信號狀態所需的模擬電路和解碼SATA/SAS OOB信號突發的狀態機COM序列(本文暫不詳解OOB模塊功能,以後介紹SATA協議時在詳述)
7系列FPGA收發器架構詳解連載九:
閱讀更多 通信圖像FPGA工程師 的文章