F-Tile PMA and FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP用户指南

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ID 720998
日期 4/01/2024
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1. 引言 2. 接口概述 3. 参数 4. 使用IP Core进行设计 5. 模块描述 6. 配置寄存器概述 7. F-Tile PMA and FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP用户指南归档 8. F-Tile PMA and FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP用户指南的文档修订历史
1. 引言 x
1.1. IP内核概述 1.2. 发布信息 1.3. 器件系列支持 1.4. 器件速度等级支持 1.5. 资源使用 1.6. 相关文档
1.1. IP内核概述 x
1.1.1. 重配置组(Reconfiguration Group) 1.1.2. 基本设置文件(Base Profile) 1.1.3. 次级设置文件(Secondary Profile) 1.1.4. 启动设置文件(Startup Profile) 1.1.5. 受支持的重配置组
2. 接口概述 x
2.1. 时钟信号 2.2. 复位信号 2.3. TX和RX并行和串行信号 2.4. 自定义节奏(Custom Cadence)控制和状态信号 2.5. TX和RX PMA状态信号 2.6. RS-FEC信号 2.7. TX和RX PMA FIFO信号 2.8. PMA Avalon存储器映射信号 2.9. Datapath Avalon存储器映射信号
3. 参数 x
3.1. 动态重配置QSF设置 3.2. 用于不同的重配置设置文件的QSF设置 3.3. 生成IP-XACT文件
3.2. 用于不同的重配置设置文件的QSF设置 x
3.2.1. 旁路RX适应 (RX Adaptation) QSF设置
4. 使用IP Core进行设计 x
4.1. Intel® FPGA IP core的安装和许可 4.2. 指定IP Core参数和选项 4.3. 生成的文件结构 4.4. 配置F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP Core
4.1. Intel® FPGA IP core的安装和许可 x
4.1.1. Intel® FPGA IP Evaluation Mode
4.2. 指定IP Core参数和选项 x
4.2.1. 用于IP设计的参考和系统PLL时钟
4.4. 配置F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP Core x
4.4.1. 配置F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP Core的步骤 示例1：为两个PMA通道配置Profile #N IP Configuration参数设置的指南 示例2：为四个PMA通道配置Profile #N IP Configuration参数设置的指南
6. 配置寄存器概述 x
6.1. 控制动态重配置的重配置软核CSR寄存器 6.2. 配置寄存器
6.2. 配置寄存器 x
6.2.1. F-Tile PMA/FEC Direct PHY Intel FPGA IP Core软核CSR寄存器 6.2.2. F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP Core软核CSR寄存器
6.2.1. F-Tile PMA/FEC Direct PHY Intel FPGA IP Core软核CSR寄存器 x
6.2.1.1. 控制带分段的重配置软核CSR
1. 引言
2. 接口概述
3. 参数
4. 使用IP Core进行设计
5. 模块描述
6. 配置寄存器概述
7. F-Tile PMA and FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP用户指南归档
8. F-Tile PMA and FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP用户指南的文档修订历史

4.4.1. 配置F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP Core的步骤

您可以按照以下步骤配置100G-2 Reconfigurable示例。
  1. 确定PMA或者FEC direct模式的最高数据速率，选择您想要设计能够动态重配置的分段类型和PMA通道的总数。根据此要求在General选项卡下选择Reconfiguration group。
  2. 根据在Available Reconfiguration Groups for FGT PMA中定义的Reconfiguration subset来设置次级设置文件(secondary profile)。确定每个重配置设置文件(reconfiguration profile)的分段类型和PMA数量。请确保在次级设置文件中配置的PMA通道数量要与Reconfiguration group中定义的PMA通道总数相匹配。请参考示例1：为两个PMA通道配置Profile #N IP Configuration参数设置的指南来了解更多信息。请注意一下Target fracture和Profile group id设置。

    下图显示了您需要在前两个步骤中配置的参数设置。

    图 14. General和Profile #N IP Configuration参数设置
  3. 验证基本设置文件(Profile #0)和所有次级设置文件设置在IP Parameter Editor的System Messages窗格中没有错误和警告消息。这包括确保所有的重配置设置文件(reconfiguration profile)要有有效的Common Datapath Options、TX Datapath Options、RX Datapath Options和RS-FEC参数设置。
  4. 请确保您选择Enable datapath Avalon interface、Enable reconfiguration soft CSR和Enable soft CSR (可选的)来重配置您的设计。
  5. 生成F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP Core。

    下图显示了您需要在剩下的步骤中配置的参数设置。

    图 15. Datapath Avalon Memory-Mapped Interface、Profile #N Common、TX/RX Datapath和RS-FEC参数设置
  6. 对于一个使用F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP和F-Tile Dynamic Reconfiguration Suite Intel FPGA IP的设计，需要进行以下.qsf setting assignment。 
    set_instance_assignment -name IP_COLOCATE F_TILE -from dr_dut|dr_f_0 -to dut|directphy_f_dr_0

以下示例演示了F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP 的一组有效的参数设置。示例参数设置适用于一个包含两个次级重配置设置文件的100G-2 Reconfigurable组。

表 33.  F-Tile PMA/FEC Direct PHY Multirate Intel FPGA IP参数设置示例

General参数

PMA type : FGT
Reconfiguration group : 100G-2 Reconfigurable
PMA mode : Duplex
Enable RS-FEC use : Off
System PLL frequency : 830.078125 MHz
Number of Secondary Profiles : 2
Enable datapath Avalon interface : On
Enable Soft CSR : On
Enable reconfiguration soft CSR : On
Enable readdatavalid port on datapath Avalon interface : Off
Enable Debug Endpoint on datapath Avalon interface : Off
Enable PMA Avalon interface : On
Enable readdatavalid port on PMA Avalon interface : Off
Enable Debug Endpoint on PMA Avalon interface : Off
Profile Parameters Profile #0 Profile #1 Profile #2
Reconfiguration subset 100G-2 25G-1 25G-1
Target fracture All 0 1
Profile group id 0 1 1
Use profile for startup Disabled Enabled Enabled
Common datapath options
Number of PMA lanes 2 1 1
FGT PMA configuration rules basic basic basic
PMA modulation type PAM4 NRZ NRZ
PMA data rate 53125 26562.5 26562.5
PMA width 64 32 32
Lane location
Logical PMA Lane location

0,1

0

1

示例1：为两个PMA通道配置Profile #N IP Configuration参数设置的指南

以下步骤解释了如何为100G-2 Reconfigurable重配置组配置基本设置文件(Profile #0)和次级设置文件(Profile #N)
  1. 对于Profile #0，Reconfiguration subset、Target fracture和Profile group id参数自动填充以匹配100G-2的Reconfiguration group设置，只有Use profile for startup参数是可选的。Target fracture的ALL设置意味着在此设置文件下选择的设置应用于此配置的所有PMA通道。因为没有选择Use profile for startup， 因此此设置文件不用于启动。
    图 16. Profile #1 IP Configuration设置
  2. 对于Profile #1，Reconfiguration subset参数设置为25G-1，Target fracture参数设置为0，Profile group id参数设置为1。因为Target fracture设置为0，所以此设置文件放置在逻辑PMA lane 0上。
    图 17. Profile #1 IP Configuration设置
  3. 对于Profile #2，Reconfiguration subset参数再次设置为25G-1，Target fracture参数设置为1，Profile group id参数设置为1。因为Target fracture设置为1，所以此设置文件放置在逻辑PMA lane 1上。
    图 18. Profile #2 IP Configuration设置
注： 对于Profile #1和Profile #2，Profile group id都设置为1。这是确保使用相同Profile group id配置的总PMA通道数与Reconfiguration group下定义的总PMA通道数相匹配的前提。

示例2：为四个PMA通道配置Profile #N IP Configuration参数设置的指南

这一部分演示了如何为100G-4 Reconfigurable重配置组配置次级设置文件(Profile #N)的另一个示例。
  1. 对于Profile #1，Reconfiguration subset参数设置为50G-2，Target fracture参数设置为0，Profile group id参数设置为1。由于Target fracture设置为0，并且设置文件定义了两个PMA通道，因此它们被放置在逻辑PMA lane 0和逻辑PMA lane 1上。
    图 19. Profile #1 IP Configuration设置
  2. 对于Profile #2，Reconfiguration subset参数再次设置为50G-2，Target fracture参数设置为1，Profile group id参数设置为1。由于Target fracture设置为1，并且设置文件定义了两个PMA通道，因此它们被连续放置在逻辑PMA lane 2和逻辑PMA lane 3上。
    图 20. Profile #2 IP Configuration设置
    注： 对于Profile #1和Profile #2，Profile group id都设置为1。这是确保使用相同Profile group id配置的总PMA通道数与Reconfiguration group下定义的总PMA通道数相匹配的前提。在这种情况下，为4的PMA通道数匹配100G-4 Reconfigurable组。
  3. 对于Profile #3，Reconfiguration subset参数再次设置为50G-2，但Target fracture参数设置为ALL，Profile group id参数设置为2。需要四个通道以匹配为100G-4 Reconfigurable重配置组定义的PMA通道总数。由于Target fracture设置为ALL，四个PMA通道连续放置在逻辑PMA lane 0、逻辑PMA lane 1、逻辑PMA lane 2和逻辑PMA lane 3。Common Datapath Options、TX Datapath Options、RX Datapath Options和RS-FEC下定义的相同设置应用于所有PMA通道。
    图 21. Profile #3 IP Configuration设置
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