Xilinx（K7）和CycloneV之间的光纤通信设置

明德扬吴老师

本文为明德扬原创文章，转载请注明出处！

今天跟大家分享基于Xilinx K7和C5之间的光纤通信，本工程是K7例化四个速率都是3.125Gbps的光纤GTX的IP核的设置，C5例化的是两个GTX的IP核的设置，然后一个K7的板卡和两个C5的板卡连接。

一、例化K7的光纤的IP核

1、打开Vivado光纤工程。

这里我选择的是明德扬的工程，芯片型号为XC7K325tffg900-2，大家做的时候可以新建任意工程。

2、点击“IP Catalog”，进入IP核配置界面。

3、搜索“gt”，双击选择“7 Series FPGAs Transceivers Wizard”。

4、选择“Line Rate，RefClk Selection”页面设置

根据左下角电路图，去掉通道0的勾选，再勾选通道8到通道11，如下面两张图所示；

配置TX/RX端的时钟和速率，如下图所示。

5、选择“Encoding and Clocking”页面设置

在“TX”和“RX”端进行选择设置：“External Data Width (Bits)”中都选择“16”，“Encoding”和“Decoding”中都选择“8B/10B”；

在“Optional Ports”端进行勾选：对“TXPCSRESET”、“TXPMARESET”、“TXBUFSTATUS”、“RXPCSRESET”、“RXBUFSTATUS”、“RXBUFRESET”、“RXCDRHOLD”进行选择。

相关项目选择如下图所示：

6、选择“Comma Alignment and Equalization”页面设置

“RX COMMA detection”设置：其中“Allgn to”下选择“Any Byte Boundary”，如下图所示。

之所以进行此设置，是为了更好的对齐字节。比如说数据“0x0102 0x0304”， 选择“Any Byte Boundary”的时候，接收到的数据出现“0x0102 0x0304”的概率就会更大，否则接收到的数据就会是“0x0201 0x0403”。

7、选择“CB and CC Sequence ”页面设置

“Clock correction”设置：勾选“Use Clock Correction”和“Use Two Clock Correction Sequences”；在“PPM Offset +/-”填上“1000”；在“Sequence length”选择“2”，如下图所示。

“PPM Offset +/-”中选择“1000”是时钟的质量，数值越大表示质量越差。

8、查看参数配置

参数都配置完以后，可以在“Summary”页面查看完整的参数列表，如下图所示。

9、生成IP核

配置完IP核参数后，弹出如下界面，点击“Generate”生成IP核。

10、添加IP核

返回到“Sources”界面，选择添加的IP核，右键选择“Open IP Example Design…”；

弹出界面如下图所示，点击“OK”确认。

11、IP核移植

点击“OK“后会弹出一个新的Vivado界面，这就是它生成IP核使用的例程，如下图所示。

我们需要把里面的一些内容注释掉，并且添上我们的代码，让这个例程封装成一个接口，成为我们能用的IP核——这个过程就是IP核的移植过程。如果不进行修改的话，IP核与我们的工程不配套，就无法正常使用。

需要注释掉的部分如下图所示：

即：

将提供的IP核的用户接口的代码引出，并修改成本工程可以使用的用户接口代码，完成移植。

添加的代码如下：

以上就是K7光纤工程IP核配置和移植的具体操作，如有不明白的地方可以加我的QQ：1479512800，共同讨论，期待与大家一起探讨进步!

二、例化Altera_C5的光纤的IP核

Altera的光纤的IP核同样的是例化3.125Gbps的速率,也就是说板卡和板卡之间的通信速率是一样的。

Altera的光纤的IP核是已经集成了高速的PLL在native_phy的，所以不需要外部的高速的PLL，Altera的光纤的IP核由两个IP核组成，分别为phy_reset的IP核和native_phy核。

1、Naive_phy的IP核的例化

2、native_phy的IP核的设置，选择协议和速率

3、选择实际的参考时钟

4、点击finish完成即可

疑惑点：

有的同学有疑惑不是说速率是在3.125G吗，那为什么我们选择的IP核为2.5G的IP核？

其实数据链路上的传输的速率是3.125Gbps的，由于8b/10b编码之间的关系，则有3.125G * 0.8 = 2.5Gbps（数据真正有效的速率），也就是说我们选择的2.5Gbps的IP核是实际上的速率IP核。

5、光纤的复位IP核设置，选择如下图的IP核

复位IP核的设置如下图所示，参考时钟的选择可以是普通PLL传递过来的时钟，然后点击“Finish”完成即可。

6、模块顶层的例化

关键信号列表说明：

Tx_parallel_data: 发送的数据；

Tx_datak: 发送的K码；

Rx_parallel_data: 接收的数据；

RX_datak: 接收的K码；

另外，native_phy提供了对外发送和接收时钟给用户，分别是rx_std_coreclkin和tx_std_coreclkin,即用户要发送数据的时候数据要以tx_std_coreclkin时钟域对齐；

接收数据的时候是以rx_std_coreclkin对齐的。

以上就是基于Xilinx K7和C5之间的光纤通信设置，有不明白的朋友可以联系明德扬进行学习讨论，当然大家也可以在留言中与我进行交流！

hyhyx1

这个很厉害的技术