AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)

AD9371 系列快速入口

AD9371+ZCU102 移植到 ZCU106 : AD9371 官方例程构建及单音信号收发

ad9371_tx_jesd -->util_ad9371_xcvr接口映射: AD9371 官方例程之 tx_jesd 与 xcvr接口映射

梳理 AD9371 时钟,理解采样率和各个时钟之间的关系 : AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (三)

参考资料:
UltraScale Architecture GTH Transceivers User Guide UG576

文章目录

  • 前言
  • 一、AD9528 与 MGTREFCLK
  • 二、QPLL 和 CPLL 的 Reference Clock
  • 三、通过QPLL 或 CPLL 得到 LineRate


前言

AD9371 官方例程HDL 中 TX 侧各个时钟的产生,与采样率之间的关系

后续见 AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (二)

一、AD9528 与 MGTREFCLK

AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第1张图片
ADRV9371-W/PCBZ上的 AD9528 OUT1(B20、21)、2(D04、05)、3(G36 、37)通过FMC 连接入FPGA中,OUT2后续未使用,OUT12、13提供给 AD9371 使用

set_property  -dict {PACKAGE_PIN  V8   } [get_ports ref_clk0_p]    ; ## D04  FMC_HPC0_GBTCLK0_M2C_C_P
set_property  -dict {PACKAGE_PIN  V7   } [get_ports ref_clk0_n]    ; ## D05  FMC_HPC0_GBTCLK0_M2C_C_N
set_property  -dict {PACKAGE_PIN  T8   } [get_ports ref_clk1_p]    ; ## B20  FMC_HPC0_GBTCLK1_M2C_C_P
set_property  -dict {PACKAGE_PIN  T7   } [get_ports ref_clk1_n]    ; ## B21  FMC_HPC0_GBTCLK1_M2C_C_N

BANK 226和BANK 227各是一个Quad,ref_clk0 后续未使用,即后续FPGA中参考时钟使用的是BANK 227 的MGTREFCLK0
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第2张图片

  IBUFDS_GTE4 i_ibufds_rx_ref_clk (
    .CEB (1'd0),
    .I (ref_clk0_p),
    .IB (ref_clk0_n),
    .O (ref_clk0),
    .ODIV2 ());

  IBUFDS_GTE4 i_ibufds_ref_clk1 (
    .CEB (1'd0),
    .I (ref_clk1_p),
    .IB (ref_clk1_n),
    .O (ref_clk1),
    .ODIV2 ());
...
...
system_wrapper i_system_wrapper (
    .rx_ref_clk_0 (ref_clk1),
    .rx_ref_clk_2 (ref_clk1),
...
    .tx_ref_clk_0 (ref_clk1),

AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第3张图片
ref_clk 先通过 IBUFDS_GTE4, 使用O输出提供给GTHE3/4_CHANNEL 和
GTHE3/4_COMMON

二、QPLL 和 CPLL 的 Reference Clock

对于BANK 226和BANK 227的MGTREFCLK0 和 MGTREFCLK1(两个BANK都未使用),QPLL0 的可选参考时钟源 GTREFCLK00 是MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的,GTREFCLK10 是MGTREFCLK1(不能使用) 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的;

QPLL1 的可选参考时钟源 GTREFCLK01 是MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的,GTREFCLK11 是MGTREFCLK1(不能使用) 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第4张图片
程序中 QPLL0 和 QPLL1 的 QPLL0REFCLKSEL 都选择了MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的参考时钟

  .QPLL0REFCLKSEL (3'b001),
  .QPLL1REFCLKSEL (3'b001),

AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第5张图片
同理,而CPLL 的可选参考时钟源 GTREFCLK0 是MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的,GTREFCLK1 是MGTREFCLK1(不能使用) 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的;

  .CPLLREFCLKSEL (3'b001),

程序中每个CHANNEL 的 CPLL0REFCLKSEL 都选择了MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的参考时钟

AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第6张图片
官方例程中使用了4个CHANNEL(可扩展),GTHE3/4_CHANNEL 和 GTHE3/4_COMMON 使用的是 BANK 226里的,MGTREFCLK使用的是BANK 227 的MGTREFCLK0,即上图中的模式,其他Quad的MGTREFCLK 通过 IBUFDS_GTE4后提供给本Quad里的 CPLL 和 QPLL 作为参考信号

AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第7张图片
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第8张图片

完成的布局布线也符合上述说明

三、通过QPLL 或 CPLL 得到 LineRate

AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第9张图片
通过CPLL或者QPLL产生的信号经过选择器后进入T/RX clock divider (1, 2, 4, 8, 16)得到 Lane 时钟,根据不同的TX Clock Dividers 和 RX Clock Dividers ,在同一个 CHANNEL 里 TX_LineRate 可以不同于 RX_LineRate(整数)
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第10张图片
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第11张图片
由于 PLL CLKOUT 的上升沿和下降沿都有效,LineRate 如下图所示,D是Clock Dividers

在这里插入图片描述
QPLL0/1 同理类似
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第12张图片
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第13张图片
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第14张图片

对于 QPLL0/1 或者 CPLL ,LineRate 都如下所示
AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (一)_第15张图片

未完,后续见 AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 (二)

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