本文转载自:FPGA技术实战的CSDN博客
引言:本节开始我们介绍7系列FPGA收发器接收部分结构,通过本文可以学习以下内容:
RX模拟接收前端(AFE)介绍与使用
GTX/GTH RX管脚极性控制
1.RX资源概述
GTX/GTH收发器的接收器(RX)资源包括PCS和PMA组件两部分,与TX类似,可以看做是TX结构的逆向。图1显示了RX结构框图。
图1、GTX/GTH收发器RX结构
如图1,按照GTX/GTH收发器RX接收信号处理顺序,RX主要包括以下关键模块:
RX模拟前端
RX OOB信号检测
RX均衡器(DFE和LPM)
RX时钟分频器(CDR)
RX接收串并变换(SIPO)
RX PBRS检测器
RX极性控制
RX字节和字对齐
RX 8B/10B解码器
RX Buffer(缓冲器)
RX状态控制
RX相位校准
RX变速模块(Gearbox)
FPGA RX接口
2.RX模拟前端(AFE)
2.1功能概述
RX模拟接收前端(AFE)是高速电流模式输入差分缓冲器,如图2所示。该缓冲器具有以下特性:
可配置的RX端接电压
校准的端接电阻
图2、RX模拟接收前端框图
AFE端口定义如图3所示。
图3、AEF端口定义
AFE属性如图4所示。
图4、AFE属性定义
图5给出了GTX收发器RX接收模拟前端(AFE)软件设计端口。
图5、RX接收模拟前端(AFE)软件设计端口
图6显示了我们在使用7系列FPGA收发器向导生成IP时有关RX端接配置选型。这些参数针对不同的串行收发器协议有不同的配置,本章节我们介绍如何进行这些参数配置。
图6、RX端接配置选项
RX端接针对不同的协议应用,有四种不同的使用模式,我们在进行如PCIe、SRIO、SFP+、XAUI等协议时,可以选择对应的配置模式。
1.RX端接-使用模式1:
图7、RX端接-使用模式1
图8、RX端接-使用模式1配置表
2.RX端接-使用模式2:
图9、RX端接-使用模式2
图10、RX端接-使用模式2配置表
3.RX端接-使用模式3:
图11、RX端接-使用模式3
图12、RX端接-使用模式3配置表
4.RX端接-使用模式4:
图13、RX端接-使用模式4
图14、RX端接-使用模式4配置表
2.RX管脚极性控制
如果GTX/GTH收发器RXP和RXN差分管脚在PCB布线时进行了交换,差分对发送输出的比特流会取反。一种解决办法是串并转换之前对发送的数据位逐位取反。另外一种方法是通过RX极性控制,实现RXP和RXN极性交换。图14给出了RX极性控制端口操作。
图15、RX极性控制端口操作
3.RX OOB信令解码
GTX/GTH接收器RX提供支持解码SATA和SCSI协议要求的OOB信令以及PCIe规范描述的信令。支持SATA/SAS OOB信令的GTX/GTH接收机包括解码OOB信号状态所需的模拟电路和解码SATA/SAS OOB信号突发的状态机COM序列(本文暂不详解OOB模块功能,以后介绍SATA协议时在详述)