找回密碼
 立即注冊(cè)

QQ登錄

只需一步,快速開(kāi)始

搜索
查看: 5331|回復(fù): 0
打印 上一主題 下一主題
收起左側(cè)

FPGA GTP收發(fā)器局部設(shè)計(jì)指導(dǎo)

[復(fù)制鏈接]
跳轉(zhuǎn)到指定樓層
樓主
ID:183246 發(fā)表于 2017-3-31 16:03 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
疑問(wèn)描述
Spartan-6 FPGAGTP收發(fā)器有可能受到臨近bank中用戶管腳的干擾。因此,賽靈思針對(duì)bank0bank2中管腳的使用提出了一些新的建議。本文中的使用建議目的在于盡量減小用戶管腳對(duì)GTP收發(fā)器的影響。在所有情況下,利用Spartan - 6 FPGASSO準(zhǔn)則仍然需要遵循:

解決方案

Spartan-6 FPGA的GTP收發(fā)器位于晶片的頂端和底部。只有一個(gè)或者兩個(gè)GTP_DUALs的器件,其GTP是位于晶片頂端的;含有四個(gè)GTP_DUALs的器件的GTP則分別位于晶片頂端和底部。位于晶片頂端的收發(fā)器靠近GPIO的bank0,底部的收發(fā)器則靠近bank2。按照GTP命名來(lái)說(shuō),MGT101和MGT123是靠近bank0的,MGT245和MGT267則靠近bank2。

為了盡可能減小相鄰bank中GPIO對(duì)GTP性能的影響,請(qǐng)遵循以下建議。這些建議根據(jù)器件的封裝分類如下。

FG(G)484:使用3.3V電平標(biāo)準(zhǔn)的一些額外建議

如果bank0中沒(méi)有使用任何3.3V電平標(biāo)準(zhǔn)的GPIO(該封裝中沒(méi)有GTP臨近bank2),除了遵循Spartan-6 FPGA數(shù)據(jù)手冊(cè)(DS162)中有關(guān)SSO的建議外,我們并沒(méi)有額外的建議。 Spartan-6 FPGAData Sheet (DS162). 如果bank0中的某些GPIO需要使用3.3V電平標(biāo)準(zhǔn),并且VCCO設(shè)為3.3V,則需要使用下表中提供的權(quán)重系數(shù)來(lái)計(jì)算可以使用的I/O數(shù)目。將所使用的每種類型的I/O數(shù)目乘以相應(yīng)的權(quán)重系數(shù),再把三種類型I/O所得的乘積相加,所得結(jié)果不能超過(guò)92。否則就會(huì)影響臨近的GTP的性能。



FG(G)484封裝中的I/O權(quán)重系數(shù):
                               
                                                                         
                               
                                        I/O類型                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        權(quán)重                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        4                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸入/輸出管腳                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1                               
                               
                                                                         
                       
       
LX150T和 LX75T-FG(G)676: 不能使用的管腳及額外建議

為避免影響GTP收發(fā)器的性能,該封裝的某些管腳不能作為活動(dòng)I/O使用(可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用)。 下面描述的矩形區(qū)域中的管腳都應(yīng)避免作為活動(dòng)I/O使用。GCLK管腳應(yīng)作為輸入管腳。
        § Bank 0:
        § 行:A到K
        § 列:11到15
        § Bank 2:
        § Bank中所能使用的I/O,和它的電平標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標(biāo)準(zhǔn)來(lái)敘述。
        § 列:12到16
       
LX150T-FG(G)676封裝中的I/O權(quán)重系數(shù):

Bank中所能使用的I/O,和它的電平標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標(biāo)準(zhǔn)來(lái)敘述。

對(duì)于使用2.5V或者更低電壓的電平標(biāo)準(zhǔn),使用下表中的權(quán)重系數(shù)來(lái)計(jì)算可使用的I/O的最大數(shù)目(MGT101或者123使用時(shí),需計(jì)算bank0中可使用的I/O數(shù)目;MGT245或者267使用時(shí),需計(jì)算bank2中可使用的I/O數(shù)目)。將所使用的每種類型的I/O數(shù)目乘以相應(yīng)的權(quán)重系數(shù),再把三種類型I/O所得的乘積相加,所得結(jié)果不能超過(guò)80。
                               
                                                                         
                               
                                        I/O類型                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        權(quán)重                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        4                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸入/輸出管腳                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1                               
                               
                                                                         
                       
        對(duì)于使用3.3V電平標(biāo)準(zhǔn)的I/O,需使用以下權(quán)重系數(shù)計(jì)算可使用的I/O數(shù)目。乘積和仍不得超過(guò)80。對(duì)于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度較大的3.3V輸出(>4mA),晶片上位于兩側(cè)的bank (bank1,3,4,5)總共可使用的I/O管腳不應(yīng)超過(guò)100個(gè);這些bank對(duì)于驅(qū)動(dòng)力較弱的3.3V輸出以及其他電平標(biāo)準(zhǔn),只需滿足DS162中列出的SSO限制。Spartan-6FPGA Data Sheet (DS162).

Bank0:
                               
                                                                         
                               
                                        I/O類型                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        權(quán)重                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        不允許                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        16                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        不允許                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        8                               
                               
                                                                         
                       
       

Bank2:
                               
                                                                         
                               
                                        I/O類型                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        權(quán)重                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        4                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        3.2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1.6                               
                               
                                                                         
                       
       
LX100T-FG(G)676: 不能使用的管腳及額外建議為避免影響GTP收發(fā)器的性能,該封裝的某些管腳不能作為活動(dòng)I/O使用(可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用)。 GCLK pins can still be used, but should be weightedappropriately when calculating the maximum usable number of I/O per the tablebelow.
        § Bank 0:
        § 行:A到K
        § 列:11到15
        § Bank 2:
        § Bank中所能使用的I/O,和它的電平標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標(biāo)準(zhǔn)來(lái)敘述。
        § 列:12到16
        此外,使用下表中提供的權(quán)重系數(shù)來(lái)計(jì)算可以使用的最大I/O數(shù)目。將所使用的每種類型的I/O數(shù)目乘以相應(yīng)的權(quán)重系數(shù),再把三種類型I/O所得的乘積相加,所得結(jié)果不能超過(guò)80。否則就會(huì)影響臨近的GTP的性能。下表中的權(quán)重系數(shù),僅與I/O的類型和驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度有關(guān);與I/O的電平無(wú)關(guān)。

LX100T-FG(G)676的I/O權(quán)重系數(shù):

Bank0: 乘積和不得超過(guò) = 80
                               
                                                                         
                               
                                        I/O類型                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        權(quán)重                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        4                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2.7                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入 ,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1.3                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸出                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸入                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        0                               
                               
                                                                         
                       
       

Bank2: 乘積和不得超過(guò) 60
                               
                                                                         
                               
                                        I/O類型                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        權(quán)重                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        4                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2.4                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入 ,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入,驅(qū)動(dòng)力弱                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1.2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸出                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸入                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        0                               
                               
                                                                         
                       
        為達(dá)到最佳性能的一些額外建議 FG(G)676packages:
        § 盡量先使用bank中靠外側(cè)的管腳,后使用內(nèi)測(cè)的管腳
        § 盡可能使用驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度小,轉(zhuǎn)換速度慢的電平標(biāo)準(zhǔn)
        § GTP盡量使用本GTP輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘,避免使用從臨近GTP_DUAL引入的參考時(shí)鐘
       
FG(G)900:為避免影響GTP收發(fā)器的性能,該封裝的某些管腳不能作為活動(dòng)I/O使用(可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用)。下面描述的矩形區(qū)域中的管腳都應(yīng)避免作為活動(dòng)I/O使用。GCLK管腳應(yīng)作為輸入管腳。
        § Bank 0:
        § 避免使用E16管腳
        § Bank 2:
        § 列16,列17
        可使用的I/O數(shù)目/類型和三個(gè)因素有關(guān):I/O的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度,輸入/輸出,單端/差分。對(duì)于該封裝來(lái)說(shuō),加權(quán)和用于決定可使用的I/O最大數(shù)目。這些權(quán)重系數(shù)只與I/O類型和驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)。與I/O電平無(wú)關(guān)。

每種類型的總數(shù)需要符合下面的值:

FGI/O權(quán)重(G)900 Packages:

Bank0: 加權(quán)和不得超過(guò)80
                               
                                                                         
                               
                                        I/O類型                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        權(quán)重                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        4                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        3.2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入 ,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入,驅(qū)動(dòng)力弱                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1.6                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸出                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸入                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        0                               
                               
                                                                         
                       
       

Bank2: 最大 = 60
                               
                                                                         
                               
                                        I/O類型                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        權(quán)重                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        4                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸出,驅(qū)動(dòng)力=4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入 ,驅(qū)動(dòng)力>4mA                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        單端輸入,驅(qū)動(dòng)力弱                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸出                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        1                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        差分輸入                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                        0                               
                               
                                                                         
                       
        注:
        § 封裝FG(G)900對(duì)于3.3V電平標(biāo)準(zhǔn)的I/O無(wú)特別限制
        § 6mAQuiet的I/O可按照弱輸出的權(quán)重系數(shù)來(lái)計(jì)算輸出比重
       


Special Case for the 150T FG(G)900 when all four memory controllers are inuse:

The following guidelines can be used to when these 3 conditions are met:

1) All 4 memory controllers are in use and the side banks, banks 1, 3, 4 and 5,are using SSTL15_II UNTUNED_50 for all memory pins and CMOS15 4mA Fast for allother IO.

2) "每個(gè)GTPA1_DUAL是使用本地參考時(shí)鐘(參考時(shí)鐘之間沒(méi)有對(duì)偶共享)。"

3) 0或2的I / O banks的限制為2.5V LVTTL / LVCMOS6 mA Quiet或3.3V的LVTTL / LVCMOS任何轉(zhuǎn)換率和一個(gè)由8或6 mA驅(qū)動(dòng)力量
                               
                                                                         
                               
                                       
  Bank                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  IO的最大數(shù)值                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  3.3V IO                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  2.5V IO                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  Bank 0                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  35                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  45                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  Bank 2                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  25                               
                               
                                                                         
                       
                               
                                                                         
                               
                                       
  40                               
                               
                                                                         
                       
        為達(dá)到最佳性能的一些額外建議 FG(G)900:
        § 盡量先使用bank中靠外側(cè)的管腳,后使用內(nèi)測(cè)的管腳
        § 盡可能使用驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度小,轉(zhuǎn)換速度慢的電平標(biāo)準(zhǔn)
        § 盡量不使用MGT101和MGT245,GTPA1_X0Y1和GTPA1_X0Y0
        § GTP盡量使用本GTP輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘,避免使用從臨近GTP_DUAL引入的參考時(shí)鐘
        其他 Spartan-6 的封裝類型 CSG324 和 CSG484:
        § 在bank0和bank2中使用不超過(guò)20個(gè)I/O管腳(當(dāng)使用GTP時(shí))
        § 20個(gè)使用管腳不包含輸出為常0和常1的管腳,以及LVDS I/O
        § 避免在bank0和bank2中使用高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度的電平
        § 對(duì)于位于兩側(cè)的bank/GCLK管腳無(wú)額外限制。請(qǐng)參閱 Spartan-6 FPGA 數(shù)據(jù)表(DS162) 給 SSO 規(guī)則

分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空間QQ空間 騰訊微博騰訊微博 騰訊朋友騰訊朋友
收藏收藏 分享淘帖 頂 踩
回復(fù)

使用道具 舉報(bào)

本版積分規(guī)則

手機(jī)版|小黑屋|51黑電子論壇 |51黑電子論壇6群 QQ 管理員QQ:125739409;技術(shù)交流QQ群281945664

Powered by 單片機(jī)教程網(wǎng)

快速回復(fù) 返回頂部 返回列表