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Deterministic Latency
很多JESD204的系統(tǒng)包含多種多樣的數(shù)據(jù)處理單元,并且他們處于不同的時鐘域中,所以將導致無法確定的延遲。這些延遲將在鏈路層上電、斷電、復位時產(chǎn)生隨機的延遲。JESD204A沒有提供處理接口延遲的方法,而在JESD204B中提供了兩種機制(Subclass 1、Subclass 2)去解決延遲不定的問題。
數(shù)據(jù)鏈延遲定義為:并行的數(shù)據(jù)幀放到TX device 到并行的數(shù)據(jù)幀從RX device輸出的時間差,這個時間差由frame clock 計算。延遲以frame clock為單位,并且越小越好,同時必須在系統(tǒng)上電、斷電以及重新同步時,提供輔助的時間信息來滿足輸入的要求。
確定的數(shù)據(jù)鏈路延遲需要2個要求:
1. 在TX device,ILA(initial lane alignment)必須保持所有的lanes同時啟動,啟動的時間為SYNC上升沿后的LMFC的第一個邊沿或者是設(shè)定好的LMFC周期。
2. 在RXdevice,輸入的數(shù)據(jù)必須緩存以消除TX SERDES lanes、物理通道、RX SREDES lanes帶來的延遲。 數(shù)據(jù)在LMFC的邊沿可以進行釋放。
TX device的發(fā)送和和RX device 緩存的釋放都會與LMFC對齊,因此固定的數(shù)據(jù)延遲決定于發(fā)送端與接收端LMCF的對齊程度。
為了更好的實現(xiàn)固定延遲的協(xié)議,需要注意以下兩點:
1、 LFMC的周期必須大于數(shù)據(jù)鏈路的延遲。
2、 RX device的緩存區(qū)的緩存數(shù)據(jù)的時間必須大于數(shù)據(jù)鏈路的延遲。
3、 緩存區(qū)的大小在1到K之間。
以上3點是為了保證在RX緩存區(qū)釋放數(shù)據(jù)時,所有的數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)都已經(jīng)到達RX device。
最終的數(shù)據(jù)鏈的延遲將等于緩存區(qū)的大小*Tf。
1.1 EXAMPLE Implementation of deterministiclatency in RX devices
要保證JESD204B數(shù)據(jù)鏈路的固定延遲,要求RXdevice在LFMC邊沿到來之前可以緩存所有l(wèi)anes上的ILA或者數(shù)據(jù),但是釋放緩存區(qū)的數(shù)據(jù)必須保證以下幾個要求:
所有的lines上的數(shù)據(jù)必須有效,
如果RX buffers收到ILA序列,則認為數(shù)據(jù)的是有效的。
如果RX buffer沒有收到ILA序列,RX buffer將在ILA序列發(fā)完后從新存儲數(shù)據(jù),并且buffer會在4個multiframe clock釋放,因為一個ILA(啟動序列)的長讀為4。
數(shù)據(jù)鏈路層的的延遲可以表示為:Delay_link = △T_LMFC = TX_delay + Lane_delay + RX_delay.
1.2 No Support for Determisitic Latency(Device Subclass 0) (Informative)
Subclass 0 是為了向JESD204A兼容,所有沒有固定延遲的功能。
1.3 Deterministic Latency Using SYSREF (DeviceSubclass 1)
在Subclass 1中,TX與RXdevice的通過用device clock抓取SYSREF信號的上升沿對齊LMFC,所以高精度的SYSREF和device clock將可以使系統(tǒng)延遲的最小化,建議用TX或者RX的device clock生成SYSREF信號(不是必須的)!
由于SYSREF信號的模式多樣(periodic,one-shot(strobe-type,”gapped”periodic)),所以時鐘生成器也許無法生成所有類型的SYSREF。同時為了適應(yīng)系統(tǒng),SYSREF可以關(guān)掉在正常的模式下,Subclss I必須滿足以下要求:
RX Logic Devices必須有能力發(fā)出生成SYSREF信號的請求,時鐘生成模塊在接收到請求后,可以生成一個或者多個SYSREF脈沖給所有系統(tǒng)中的devices。如果使能,“generate SYSREF”請求信號可以在鏈路層發(fā)出重新同步的請求后的任何時間發(fā)出。
TX Logic Devices必須有能力發(fā)出生成SYSREF信號的請求,時鐘生成模塊在接收到請求后,可以生成一個或者多個SYSREF脈沖給所有系統(tǒng)中的devices。如果使能,“generate SYSREF”請求信號可以在鏈路層發(fā)出重新同步的請求后的任何時間發(fā)出。
TX和RXdevices必須有能力決定是否在下一個SYSREF的上升沿來臨時進行frame&multiframe clock的對齊,具體的實現(xiàn)決定于device,但是要滿足下列3個要求:
每一個被device捕獲SYSREF脈沖都必須用于是否判斷是否需要進行LMFC和frameclock的對齊。
Device可以通過來自引腳或者控制接口的命令決定在下一個SYSREF的脈沖是否要進行LMFC和Local frame clock的對齊。
Device可以通過來自引腳或者控制接口的命令去忽略以后所有的SYSREF脈沖信號。
NOTE:
對于Subclass 1devices,LMFC和Frame Clock的對齊于SYSREF只在device啟動、鏈路傳輸失敗、請求重新同步這3種情況下才是必須的,(也就是說在正常的數(shù)據(jù)傳送情況下,LMFC和Frame Clock與SYSREF對齊一次就可以了)。
TX&RX devices必須給出device clock抓取SYSREF時,device clock的上升沿到LMFC上升沿的延遲。
1.4 EXAMPLE LMFC adjustment for deterministiclatency equal to multiframe period
延遲為一個multiframe的情況下,fifo的深度必須為K,同時要求fifo在multiframe clock的時鐘邊沿釋放。
圖32:TimingDiagram Illustration for deterministic latency equal to multiple of multiframeperiod
在圖32中,TX和RXdevices有相同的抓取SYSREF信號的deviceclock上升沿與LMFC上升沿的延遲。保證了LMFC在TX和RX的一致。
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