易靈思FPGA LVDS資源使用

2021-10-11 16:11:38 字數 2452 閱讀 3227

lvds,low voltage differential signaling,低電壓差分訊號;是一種數碼訊號的傳輸方式,特點是功耗低,雜訊低;是在一對pcb走線上通過差分訊號進行資料的傳輸。

多數公司是使用ip固化的方式整合在ic內部,提高吞吐。

如圖開啟inte***ce designer,在lvds tx或者lvds rx選項中建立乙個新的block;

以tx模組為例,隨後更改lvds的定義引數,

功能命名

功能的定義

instance name

lvds_tx1

這個模組的名稱

lvds resource

gpiob_tx01

這個模組對應硬體的是哪個lvds資源

lvds transmitter-mode

serial data output/reference clock output

將這對差分訊號設定資料或者時鐘

lvds transmitter-output pin

tx_data1(自定義)

輸出資料的名稱

serialization width

輸出資料位寬

從2到8bit 可選

reduce vod swing

true/off

減小輸出擺幅

在serial clock 和 parallel clock 空格處 ,填設定的時鐘頻率

serial即lvds線上的速度 ,parallel即邏輯這邊的速度。

如上圖所示的使用一組tx資源

我們在使用了乙個pll資源,vco輸出tx_fastclk和tx_slowclk;

tx_slowclk對應我們正常工程中的頻率,tx_fastclk對應我們lvds引腳跑的速率;

如上圖的示例,選擇資源,並設定對應時鐘

**中我們只需要新增

input tx_slowclk,

output [7:

0] tx_data1,

如果是lvds rx模組,則新增

input rx_slowclk,

input [7:

0] rx_data1,

實際使用時的一些注意事項

1.易靈思使用lvds和其他的fpga不一樣的是,它的呼叫需要在inte***ce designer 和 **中都設定關聯才行,而且引腳沒有直接例項化,程式設計的時候需要注意下;

2.並行和序列時鐘之間的關係:

序列時鐘頻率=並行時鐘頻率*(序列化/ 2);序列時鐘必須使用90度相移;

採集時鐘是根據輸入時鐘產生的,所以要根據輸入時鐘和資料的相位來調整;

之所以要相移90度/0度,是因為環境預設時鐘和資料是邊沿對齊的;

如果本身的時鐘和資料是中心對齊,那我們可以調整相位45度/135度做嘗試調整;

3.在實際設計的專案中,本身pll的配置通常會影響採集相位,我們通常會對lvds-pll的設計中,tx的反饋模式3種都行,選用慢速(並行)時鐘作為反饋;rx的反饋建議選用core,local模式反饋不包含clkmux的延遲,絕對不能使用internal模式,因為會相位不准;

4.一組隨路時鐘可以驅動n多對資料,舉例時鐘掛在banka,對應的資料訊號在bankb,bankc 是可行的;

5.lvds管腳是可以當做gpio來使用的,不過同乙個lvds-bank,最多不能驅動超過14個gpio,因為這會引起ssn風險,無論什麼ic設計都是遵循這樣的原理;

6.如果需要在lvds裡差分訊號同單端訊號混用,必須隔開2對差分io才行,意味著rx9當做單端,那麼rx 7/8/10/11 都不能當做差分;

7.lvds的時鐘通道各佔乙個pll(txrx)資源和兩個全域性時鐘(快速慢速)資源,

lvds的rx時鐘會占用特定的pll資源,參考每個器件手冊的: pll reference clock resource assignments;

舉例,即使是同樣的f324的封裝,在pll資源分配上也有稍微的差距,實際設計中請注意;

8.t13/t20的f169和f256只能選擇br_pll0作為pll rx的時鐘資源;

9.lvds rx時鐘的pll設定軟體上有個限制是0-400m的限制,不過實際pll的範圍是到500m的,t20是可以跑到1g的;

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