UPGRADE YOUR BROWSER

We have detected your current browser version is not the latest one. Xilinx.com uses the latest web technologies to bring you the best online experience possible. Please upgrade to a Xilinx.com supported browser:Chrome, Firefox, Internet Explorer 11, Safari. Thank you!

AR# 55009

面向 7 系列 FPGA GTX/GTH/GTP 收发器的设计咨询:缓冲旁路模式下的 TX 同步控制器相位调整更改

描述

当 TX 缓冲被旁路时,TX 相位调整可用来调节 PMA 并行时钟域 (XCLK) 和 TXUSRCLK 域之间的相位差。这可以自动执行,也可由用户手动控制。TX 缓冲旁路在 TXOUTCLK 用作 TXUSRCLK 的来源并且在许多通道之间共享时称作“多通道”模式。在 GTX 收发器中,多通道缓冲旁路模式为手动;在 GTH 或 GTP 收发器中,多通道缓冲旁路可以为手动或者自动模式。

当 TX 缓冲被旁路时,由于个别情况,内部 TX 同步/相位调整状态机在等待 TXPHINITDONE 上升沿时会挂起;敬请参见7 系列 FPGAs GTX/GTH 收发器用户指南 (UG476) 中的图 3-24“TX 相位和延迟调整手动模式”或 7 系列 FPGA GTP 收发器用户指南 (UG482) 中的图 3-16。这适用于 7 系列 FPGA GTX/GTH/GTP 收发器的所有芯片版本(初始 ES、通用 ES 和生产版本)。

通过观察收发器的以下端口、并按照用户指南配图记录的事件顺序,可检测到这种行为。

  • TXDLYRESET
  • TXDLYRESETDONE
  • TXPHINIT
  • TXPHINITDONE

解决方案

7 系列收发器根据不同类型可能出现三种行为:

Behavior #1

TX 相位和延迟调整 (Phase and Delay Alignment) 序列在等待 TXPHINITDONE 上升沿时由于信号脉冲降低太快可能锁死。由于 TXPHINITDONE 只在首个相位调整过程后保持为高,因此后续相位调整可能面临短暂的低脉冲问题,并且只会在第二个或后续相位调整阶段可能出现这个问题。

Behavior #2

TX 相位和延迟调整序列因为 TXPHINITDONE 握手时间太长并且 TX 同步状态机超时而挂起。这在线速下降时更有可能出现。

 }相位初始化超时更新

某些情况下,对于 ISE 14.6/Vivado 2013.2 或更早版本的 7 系列 FPGA 收发器向导 v2.6 中的范例设计超时,相位初始化超时太短,TX 相位和延迟调整序列可能失效。


解决方案

相位初始化超时更新 GTX, GTH, 和 GTP

在某些情况下,由于相位初始化超时太短,相位初始化进程有可能失效。决定超时的公式:

1024*pll 输出触发器*内部数据路径宽度 + 1024+640+3200

内部数据路径宽度等于 16,20,32 或 40 ; pll 输出除法器等于 TXOUT_DIV 属性;除非设计使用走时变化,在这种情况下, 它等于 TXRATE 设置的除法器 (查看 UG476 表 3-25 of 或 UG482 表 3-23)。

对于范例设计,文件 *tx_startup_fsm.v 包含于行 165 上或附近:

参数 MAX_WAIT_BYPASS = 110000; 

MAX_WAIT_BYPASS 数需要用以上方程的值更新。对于多通道设计,结果需要乘以2,因为主通道必须进行调整,然后从属通道进行并行调整。

对于此处计算的超时有任何变更,必须适用于 ISE 14.6/Vivado 2013.2 或更早版本中的 7 系列 FPGA 收发器向导 v2.6。这是对以下变更的补充。

GTX 收发器:

除超时更新之外,behaviors #1 属于 GTX 收发器。

当客户按照以下设计时,解决 #1 行为无需进行修改。

  1. 每次相位调整过程前需对 GTTXRESET 进行断言。
  2. 如果相位调整没有正确完成,用户应对 GTTXRESET 进行断言。
  3. TX 同步/相位调整状态机已经在架构中,由 TXUSRCLK 提供时钟。Xilinx 的 PCIe IP 就是一个实例。


如果以上三者都不适用,那么应更新到 Vivado 2013.1 工具的最新 IP 或 ISE 14.5/Vivado 2013.1 设计工具的 7 系列 FPGA 收发器向导 v2.5 版。(如有需要,请更新相位初始化超时)。

注意:按照上述 1 或 2 对 GTTXRESET 进行断言时,TXOUTCLK 可能出现差错导致不稳定,直到用户完成复位顺序 (TXRESETDONE) 以及相位调整过程完成后才能恢复。

GTH/GTP 收发器:

除超时更新之外,behaviors #1 和 #2 属于 GTH 和 GTP 收发器。除以下使用模式之外,您必须更新到 Vivado 2013.1 工具的最新 IP 或 ISE 14.5/Vivado 2013.1 设计工具的 7 系列 FPGA 收发器向导 v2.5 版,(如有需要,请更新相位初始化超时):

  • TX 同步控制器状态机用于手动模式,且由 TXUSRCLK 时钟域提供时钟。

7 系列 FPGA GTX/GTH 收发器用户指南的 TX 缓冲旁路部分更新为正确的使用模式,反映以上 UG476 v1.9 的信息。面向 GTP 用户指南 (UG482)。

对于 Behavior #3,相位初始化进程的超时包含于范例设计文件中

协议解决方案

这些解决方案只与采用或需要 TX 缓冲旁路特性、由协议打破的 Xilinx IP 有关。

XAUI/RXAUI:

GTH 和 GTP 缓冲旁路使用模式从自动变为手动,而 XAUI/RXAUI IP 内核必须升级到 Vivado 2013.1 工具的最新版。对于 GTX,手动模式已启动。

如果使用 ISE 设计工具,敬请参考(Xilinx 答复 55446)(Xilinx 答复 55445) 了解 XAUI 和 RXAUI 核所需的变更。

CPRI:

GTH 和 GTP 缓冲旁路使用模式从自动变为手动。CPRI IP 内核必须升级到 Vivado 2013.1 工具的最新版。

如果使用 ISE 设计工具,敬请参考(Xilinx 答复 55478)(Xilinx 答复 55479) 了解分别在 GTH 和 GTP 收发器中的 CPRI 核所需的变更。

修订历史:

09/24/2013 - 确定 TXPHINITDONE 超时方程
08/05/2013 - 新增修正新相位初始化超时的信息
05/13/2013 – 新增 ISE 设计工具的 IP 答复记录链接,纠正 GTXTXRESET 打字错误,改为 GTTXRESET
04/12/2013 – GTX 和 GTH/GTP 收发器部分的小更新
04/05/2013 – 新增 ISE 信息和 GTH/GTP 收发器的例外案例
04/03/2013 – 初始版

链接问答记录

主要问答记录

Answer Number 问答标题 问题版本 已解决问题的版本
54473 LogiCORE IP CPRI Core - Release Notes and Known Issues for Vivado 2013.1 and newer tool versions N/A N/A

相关答复记录

AR# 55009
日期 10/04/2013
状态 Active
Type 设计咨询
器件
  • Artix-7
  • Kintex-7
  • Virtex-7
的页面