一文了解GTP Transceiver的介绍与使用（Spartan6）
1. 什么是gtp transceiver？
gtp transceiver是fpga里一种线速度达500mb/sà6.6gb/s的收发器，利用fpga内部可编程资源可对其进行灵活地配置，使其适合不同的需要如以太网、sata1.0接口等，它的作用是各种高速串行接口的物理层。对spartan6系列而言，gtpa1_dual包含两个gtp transceiver，或者说包含两个通道。
下图是gtpa1_dual的内部结构图，图的下半部分是receiver，receiver在对串行输入的比特流并行化后，对其进行sync原语丢失检测、comma字符的检测、8b/10b解码等；图的上半部分是transmitter，transmitter的串行输出则有着与receiver接收相反的过程。
图 1spartan-6 fpga gtp transceiver 框图
下图是gtpa1_dual在fpga里的位置图，实际上，fpga的高速接口一般都存在于fpga的top部分，gtpa1_dual是高速接口，它的摆放位置就在fpga的顶部。
图 2gtp transceiver在spartan6lx45t fpga内的位置图
图3所示：一个gtp dual包含两个gtp transceiver gtp0和gtp1和两个pll；在生成gtp core的时候，其pll的输入参考时钟是可选的。
图 3two gtp transceivers in one gtpa1_dual tile
如图 4所示，gtpa1_dual内部的pll0和pll1可以分别连接不同的时钟源，也可以连接同一个时钟源如图 5所示。两个pll可以产生两个不同的时钟供gtpa1_dual使用，也就是说，gtpa1_dual的两个transceiver是可以运行于不同的频率的。它们的协议可以不一样，如gtpa1_dual的一个transceiver运行pcie协议，另一个运行sata协议。
图 4gtp transceiver参考时钟原理图1
图 5gtp transceiver参考时钟原理图2
1.1. gtp transceiver使用中必须明白的几个概念
spartan6系列的gtp transceiver是被放在专门的bank里，也就是说，在spartan6系列里，如果一个bank里有gtp引脚，那么这个bank将不包含select io等引脚。
1个发送器、1个接收器、1个pll组成1个gtp lane；
两个gtp lane组成一个gtp_dual；
两个gtp_dual组成1个bank；
1.2. gtp transceiver的复位
gtp transceiver的复位有两个办法：1是fpga烧写完后的上电复位；2是直接驱动gtpreset，使其为高电平一段时间。下图是gtp transceiver内部复位的顺序图。
图 6 gtpa1_dual reset hierarchy
gtpreset有效，使得resetdone立刻无效（变低），在gtp transceiver复位完成后，resetdone有效（变高）。
图 7reset 时序图
1.3. gtp transceiver的专用引脚功能描述
gtp transceiver从本质上来说是一种模拟电路，为了能够更好的对它进行pcb等的设计，必须深刻理解其引脚的功能。
表格 1gtp引脚描述表
pins
dir
description
mgtavcc
in
1.2v，是gtp transceiver的内部模拟和数字电路的供电电压
mgtavccpll0
in
1.2v，不但为pll0供电，也为gtpa1_dual的lane0供电，所以只要用到了lane0，就需要给这个电压引脚供电
mgtavccpll1
in
1.2v，不但为pll1供电，也为gtpa1_dual的lane1供电，所以只要用到了lane1，就需要给这个电压引脚供电
mgtavttrcal
in
为终端电阻校准电路供电，属于基本供电单元，该引脚不但要与mgtavtttx相连，还要连接一个50ω精密电阻后与mgtrref相连。
mgtavttrx
in
1.2v，接收器的终端电路供电
mgtavtttx
in
1.2v，发送终端的供电电压引脚
mgtrefclk0p
mgtrefclk0n
in
gtpa1_dual的差分输入时钟，如果没有，则需要接地
mgtrefclk1p
mgtrefclk1n
in
gtpa1_dual的差分输入时钟，如果没有，则需要接地
mgtrref
in
连接一个50ω的电阻后与mgtavttrcal相连
mgtrxp0/mgtrxn0
mgtrxp1/mgtrxn1
in
差分数据输入引脚，如果不使用，则应接地
mgttxp0/mgttxn0
mgttxp1/mgttxn1
out
差分数据输出引脚，如果不使用，则应悬空
下图描述了gtp transceiver的电源的推荐连接方式，选择该连接的原因（原理）参考表1。
图 8一种参考的电源连接方式
无线振弦采集仪在岩土工程安全监测中优化成本支出
详细分析机电1-Wire接触封装解决方案及其安装方法
石墨烯上市公司有哪些？中国石墨烯上市公司汇总分析
六大LED屏企业季报看上半年led屏行业发展现状
西门子全新IE4高能效电机！
一文了解GTP Transceiver的介绍与使用（Spartan6）
钴酸锂电池和三元锂电池对比 钴酸锂电池和三元锂电池哪个好？
简单直流降压电路图大全（五款降压变换器电路原理图详解）
什么是DDR2 SDRAM
最高功率密度、多轨电源解决方案适用于空间受限的应用
采用NB-IOT通信技术的泊车位传感器节点设计方案
任天堂对AR的前景非常感兴趣 或许未来AR模式会出现在游戏中
IGBT模块驱动及保护技术
无线遥控开关电路原理是怎样的
印度2018最受欢迎手机品牌出炉_三星成为最受欢迎品牌
工程师需要掌握的实用PCB布线技巧
英飞凌推出高功率密度和高可靠性的汽车级品质功率模块
物联网大数据平台具备的特点
大功率可编程直流电源IT6522A介绍
疫情大考，AI护城与安防AI的新护城河
gtp transceiver是fpga里一种线速度达500mb/sà6.6gb/s的收发器，利用fpga内部可编程资源可对其进行灵活地配置，使其适合不同的需要如以太网、sata1.0接口等，它的作用是各种高速串行接口的物理层。对spartan6系列而言，gtpa1_dual包含两个gtp transceiver，或者说包含两个通道。
下图是gtpa1_dual的内部结构图，图的下半部分是receiver，receiver在对串行输入的比特流并行化后，对其进行sync原语丢失检测、comma字符的检测、8b/10b解码等；图的上半部分是transmitter，transmitter的串行输出则有着与receiver接收相反的过程。
图 1spartan-6 fpga gtp transceiver 框图
下图是gtpa1_dual在fpga里的位置图，实际上，fpga的高速接口一般都存在于fpga的top部分，gtpa1_dual是高速接口，它的摆放位置就在fpga的顶部。
图 2gtp transceiver在spartan6lx45t fpga内的位置图
图3所示：一个gtp dual包含两个gtp transceiver gtp0和gtp1和两个pll；在生成gtp core的时候，其pll的输入参考时钟是可选的。
图 3two gtp transceivers in one gtpa1_dual tile
如图 4所示，gtpa1_dual内部的pll0和pll1可以分别连接不同的时钟源，也可以连接同一个时钟源如图 5所示。两个pll可以产生两个不同的时钟供gtpa1_dual使用，也就是说，gtpa1_dual的两个transceiver是可以运行于不同的频率的。它们的协议可以不一样，如gtpa1_dual的一个transceiver运行pcie协议，另一个运行sata协议。
图 4gtp transceiver参考时钟原理图1
图 5gtp transceiver参考时钟原理图2
1.1. gtp transceiver使用中必须明白的几个概念
spartan6系列的gtp transceiver是被放在专门的bank里，也就是说，在spartan6系列里，如果一个bank里有gtp引脚，那么这个bank将不包含select io等引脚。
1个发送器、1个接收器、1个pll组成1个gtp lane；
两个gtp lane组成一个gtp_dual；
两个gtp_dual组成1个bank；
1.2. gtp transceiver的复位
gtp transceiver的复位有两个办法：1是fpga烧写完后的上电复位；2是直接驱动gtpreset，使其为高电平一段时间。下图是gtp transceiver内部复位的顺序图。
图 6 gtpa1_dual reset hierarchy
gtpreset有效，使得resetdone立刻无效（变低），在gtp transceiver复位完成后，resetdone有效（变高）。
图 7reset 时序图
1.3. gtp transceiver的专用引脚功能描述
gtp transceiver从本质上来说是一种模拟电路，为了能够更好的对它进行pcb等的设计，必须深刻理解其引脚的功能。
表格 1gtp引脚描述表
pins
dir
description
mgtavcc
in
1.2v，是gtp transceiver的内部模拟和数字电路的供电电压
mgtavccpll0
in
1.2v，不但为pll0供电，也为gtpa1_dual的lane0供电，所以只要用到了lane0，就需要给这个电压引脚供电
mgtavccpll1
in
1.2v，不但为pll1供电，也为gtpa1_dual的lane1供电，所以只要用到了lane1，就需要给这个电压引脚供电
mgtavttrcal
in
为终端电阻校准电路供电，属于基本供电单元，该引脚不但要与mgtavtttx相连，还要连接一个50ω精密电阻后与mgtrref相连。
mgtavttrx
in
1.2v，接收器的终端电路供电
mgtavtttx
in
1.2v，发送终端的供电电压引脚
mgtrefclk0p
mgtrefclk0n
in
gtpa1_dual的差分输入时钟，如果没有，则需要接地
mgtrefclk1p
mgtrefclk1n
in
gtpa1_dual的差分输入时钟，如果没有，则需要接地
mgtrref
in
连接一个50ω的电阻后与mgtavttrcal相连
mgtrxp0/mgtrxn0
mgtrxp1/mgtrxn1
in
差分数据输入引脚，如果不使用，则应接地
mgttxp0/mgttxn0
mgttxp1/mgttxn1
out
差分数据输出引脚，如果不使用，则应悬空
下图描述了gtp transceiver的电源的推荐连接方式，选择该连接的原因（原理）参考表1。
图 8一种参考的电源连接方式
无线振弦采集仪在岩土工程安全监测中优化成本支出
详细分析机电1-Wire接触封装解决方案及其安装方法
石墨烯上市公司有哪些？中国石墨烯上市公司汇总分析
六大LED屏企业季报看上半年led屏行业发展现状
西门子全新IE4高能效电机！
一文了解GTP Transceiver的介绍与使用（Spartan6）
钴酸锂电池和三元锂电池对比 钴酸锂电池和三元锂电池哪个好？
简单直流降压电路图大全（五款降压变换器电路原理图详解）
什么是DDR2 SDRAM
最高功率密度、多轨电源解决方案适用于空间受限的应用
采用NB-IOT通信技术的泊车位传感器节点设计方案
任天堂对AR的前景非常感兴趣 或许未来AR模式会出现在游戏中
IGBT模块驱动及保护技术
无线遥控开关电路原理是怎样的
印度2018最受欢迎手机品牌出炉_三星成为最受欢迎品牌
工程师需要掌握的实用PCB布线技巧
英飞凌推出高功率密度和高可靠性的汽车级品质功率模块
物联网大数据平台具备的特点
大功率可编程直流电源IT6522A介绍
疫情大考，AI护城与安防AI的新护城河