1.什么是JESD204B
該標準描述的是轉(zhuǎn)換器與其所連接的器件(一般為FPGA和ASIC)之間的數(shù)GB級串行數(shù)據(jù)鏈路,實質(zhì)上,具有高速并串轉(zhuǎn)換的作用 。
2.使用JESD204B接口的原因
1. 不用再使用數(shù)據(jù)接口時鐘(時鐘嵌入在比特流中,利用恢復時鐘技術(shù)CDR)
2. 不用擔心信道偏移(信道對齊可修復此問題,RX端FIFO緩沖器)
3. 不用再使用大量IO口,布線方便(高速串行解串器實現(xiàn)高吞吐量)
4. 多片IC同步方便
4 。關(guān)鍵變量
M:converters/device,轉(zhuǎn)換器(AD/DA)數(shù)量
L:lanes/ device(link),通道數(shù)量
F:octets/frame(per lane),每幀的8位字節(jié)數(shù)
K:frames/multiframe,每個多幀的幀數(shù)
N:converter resolution,轉(zhuǎn)換器分辨率
N’:total bits/sample,4的倍數(shù),N’=N+控制和偽數(shù)據(jù)位。
S:samples/converter/frame cycle,每個轉(zhuǎn)換器每幀發(fā)送的樣本數(shù)。當S=1時,幀時鐘=采樣時鐘
CS:control bits/sample
CF:control words/frame cycle/device(link),通常只在HD=1時使用。
5. subclass0~2確定延遲
subclass0:不支持確定延遲;
subclass1:SYSREF,(AD9370支持的是子類1,IP核默認也是子類1 ),利用確定延遲來對齊多片IC。
subclass2:SYNC~。
6 。 subclass1的三個階段
1) 代碼組同步(CGS):
1. RX將SYNC~引腳拉低,發(fā)出一個同步請求。
2. TX從下一個符號開始,發(fā)送未加擾的/K28.5/符號(每個符號10位)。
3. 當R X接收到至少4個無錯誤的連續(xù)/K28.5/符號時,R X同步,然后將SYNC~引腳拉高。
4. R X必須接收到至少4個無錯誤8B/10B字符,否則同步將失敗,鏈路留在CGS階段。
5. C G S階段結(jié)束,I L A S階段開始。
注意:
1. 串行數(shù)據(jù)傳輸沒有接口時鐘,因此RX必須將其數(shù)位及字邊界與 TX 串行輸出對齊。RX 向 TX 發(fā)送 ~SYNC 請求信號,讓其通過所有信道發(fā)送一個已知的重復比特序列K28.5。RX 將移動每個信道上的比特數(shù)據(jù),直到找到 4 個連續(xù)的 K28.5 字符為止。此時,它不僅將知道比特及字邊界,而且已經(jīng)實現(xiàn)了 CGS。
2. RX~SYNC的輸出必須與RX的幀時鐘同步,同時要求TX的幀時鐘與~SYNC同步(可通過~SYNC復位TX的幀時鐘計數(shù)器來實現(xiàn))。
3. 不能使用交流耦合。(with the exception that SYNC~ should never be ACcoupled)。
2) 初始通道同步(ILAS):
1.在JESD204B中,發(fā)送模塊捕捉到SYNC~信號的變換,在下一個本地多幀(LMFC)邊界上啟動ILAS。
2.ILAS主要對齊鏈路的所有通道,驗證鏈路參數(shù),以及確定幀和多幀邊界在接收器的輸入數(shù)據(jù)流中的位置。
3.ILAS由4個多幀組成。每個多幀最后一個字符是多幀對齊字符/A,第一,三,四個多幀以/R字符開始,以/A字符結(jié)束。接收器以各通道的最后一個字符/A對齊接收器內(nèi)各通道內(nèi)各多幀的末尾。
4.這些特定的控制字符只用于初始通路對齊序列中,而不用在數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏纹渌A段。CGS和ILAS階段不加擾。
5.RX模塊中的FIFO吸收信道偏移。
3) 數(shù)據(jù)傳輸階段:沒有控制字符,獲取鏈路全帶寬。利用字符替換來監(jiān)視數(shù)據(jù)同步,多幀計數(shù)器LMFC。
7.Device clk
系統(tǒng)基準時鐘,提供采樣時鐘,JESD204B時鐘,幀串行器時鐘。產(chǎn)生幀時鐘和多幀時鐘。器件時鐘用來捕捉SYSREF,并完成幀和多幀時鐘的前沿相位對齊。子類1中,多幀時鐘周期必須是器件時鐘的整數(shù)倍。ADC/DAC/FPGA可運行于不同速率,但必須同源且頻率相關(guān)。
8.同步對齊過程
發(fā)送器和接收器各維護一個多幀計數(shù)器(L M F C),所有發(fā)送器和接收器連接到一個公共(源)SYSREF,這些器件利用SYSREF復位其LMFC,這樣所有LMFC應(yīng)互相同步(在一個時鐘周期內(nèi))。In the TX, the detected phase of the LMFC determines the momentswhen alignment characters can be sent. In the RX, the detected phase of theLMFC determines the moments that the alignment characters are read out from theFIFO.
SYSREF signal (DeviceSubclass 1):1.確定時延(小于1個多幀時鐘周期)。2.對齊和器件時鐘同源,LMFC周期的整數(shù)倍,在Device Clk沿變化時采樣SYSREF信號,確定時延,對齊多幀和幀時鐘。SYSREF用于對齊所有收發(fā)器件LMFC相位。
SYNC~ signal:同步請求信號。接收端:與接收器幀時鐘同步。CGS后在接收端LMFC邊沿拉高。釋放SYNC(所有器件都會看到)后,發(fā)送器在下一次(TX) LMFC繞回0時開始I L A S。如果F*K設(shè)置適當,大于(發(fā)送器編碼時間)+(線路傳播時間)+(接收器解碼時間),則接收數(shù)據(jù)將在下一個LMFC之前從接收器的S E R D E S傳播出去。接收器將把數(shù)據(jù)送入F I F O,然后在下一個(R X)L M F C邊界開始輸出數(shù)據(jù)。發(fā)送器SERDES輸入與接收器FIFO輸出之間的已知關(guān)系稱為“確定性延遲。
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