Versal GTY仿真:初始化,复位和速率变更
本篇博文侧重于提供 versal gty 仿真示例、演示 gty 如何解复位以及如何执行速率变更。
在 versal acap gty 收发器中，引入了“master reset controller”（主复位控制器）的概念。
主复位控制器用于自动单步执行 lcpll、rpll、ilo、tx 可编程分频器、rx 可编程分频器、tx 通道以及 rx 通道的复位。
您可在 am002 的“收发器主复位”部分中找到详细描述。gty 中的全新主复位控制器取代了前几代 ultrascale/ultrascale+ 收发器的 gt wizard 内包含的复位控制器帮助程序块。
在本仿真示例中，versal gty 配置如下：
通道 2 (ch2) 上为单通道
采用双线速率，将 10g/25g 编程到 config0/config1 内
对于这两个速率，refclk 均为 156.25mhz 并穿过相同的参考时钟端口
ip 设计示例用于完成设计并提供仿真测试激励文件。
模块框图
设计示例的模块框图如下图所示。
此处随附了块设计 tcl 脚本 (run.tcl)。(请点击阅读原文进行下载）
vivado 步骤
创建 gt_quad_base ip 并打开 ip 设计示例
创建 gt_quad_base ip。在此例中，我们使用单通道配置。
针对“number of lanes”（通道数）和“transceiver configs protocol 0”（收发器配置协议 0），将滑块设为“manual”（手动）。这样即可使用自定义配置。
将“number of lanes”设为 1。
单击“transceiver configs protocol 0”，以自定义收发器。
将 config0 设为 10.3125gbps。
将 config1 设为 25.78125gbps。
在 ip integrator 画布中，右键单击 gt_quad_base，然后选择“open ip example design”（打开 ip 设计示例）。这样将在新的 vivado 工程内创建设计示例。
启动仿真
设计示例会为时钟和复位建立所有必要的连接，并生成顶层仿真测试激励文件 gt_quad_base_exdes_tb.sv。
在设计示例工程中，单击“run simulation”（运行仿真）启动仿真。
下图显示了仿真波形，其中包含要监控的关键信号。
复位初始化
默认 bridge_ip 使用 versal gty 中包含的 master reset controller 来复位排序。
请参阅 (am002) 中的“收发器主复位”部分以获取详细信息。
当 t=0.8ns 时，gt_reset_ip0 将切换为启动复位初始化。
复位控制器状态机首先会等待 gtpowergood，然后再开始执行任何复位操作。当 t=34us 时，gtpowergood 断言有效。
txmstreset 和 rxmstreset 断言无效，这样即可启动主复位序列。
*resetdone 信号将断言无效，以响应 tx/rxmstreset 断言无效。
当 t=48us 时，lcplllock 断言有效。
当 t=50us 时，txpmaresetdone 断言有效，随后 txuserrdy 驱动至高位、txresetdone 断言有效，不久后 txmstresetdone 即断言有效。bridge_ip tx_resetdone_out_ip0 同样会断言有效。这样即可完成 tx 复位序列。
当 t=52us 时，rxpmaresetdone 断言有效，随后 rxuserrdy、rxresetdone、rxmstresetdone 以及（最后）rx_resetdone_out_ip0 断言有效。这样即可完成 rx 复位序列。
gty 现已正常启动并运行，并采用默认 (config0) 速率 (rate_sel_ip0 = 0)。
速率变更
速率变更序列是通过将 rate_sel 端口更改为目标速率来发起的。所需的复位、时钟切换和属性更新都将自动执行。用户应等待 txresetdone 和 rxresetdone，这两者可作为当前速率变更进程和必要的复位序列均已完成的标志。
当 t=63us 时，rate_sel_ip0 从 0 变更为 1。这样将发起速率变更序列，目标为自定义 gui 的 config1 中配置的新线速率（在此例中为 25gbps）。
当 t=85us 时，txresetdone 断言有效。当 88us 时，rxresetdone 断言有效。这样即可完成速率变更序列。
gty 现已正常启动并运行，并采用 config1 速率 (rate_sel_ip0 = 1)。
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您可在 am002 的“收发器主复位”部分中找到详细描述。gty 中的全新主复位控制器取代了前几代 ultrascale/ultrascale+ 收发器的 gt wizard 内包含的复位控制器帮助程序块。
在本仿真示例中，versal gty 配置如下：
通道 2 (ch2) 上为单通道
采用双线速率，将 10g/25g 编程到 config0/config1 内
对于这两个速率，refclk 均为 156.25mhz 并穿过相同的参考时钟端口
ip 设计示例用于完成设计并提供仿真测试激励文件。
模块框图
设计示例的模块框图如下图所示。
此处随附了块设计 tcl 脚本 (run.tcl)。(请点击阅读原文进行下载）
vivado 步骤
创建 gt_quad_base ip 并打开 ip 设计示例
创建 gt_quad_base ip。在此例中，我们使用单通道配置。
针对“number of lanes”（通道数）和“transceiver configs protocol 0”（收发器配置协议 0），将滑块设为“manual”（手动）。这样即可使用自定义配置。
将“number of lanes”设为 1。
单击“transceiver configs protocol 0”，以自定义收发器。
将 config0 设为 10.3125gbps。
将 config1 设为 25.78125gbps。
在 ip integrator 画布中，右键单击 gt_quad_base，然后选择“open ip example design”（打开 ip 设计示例）。这样将在新的 vivado 工程内创建设计示例。
启动仿真
设计示例会为时钟和复位建立所有必要的连接，并生成顶层仿真测试激励文件 gt_quad_base_exdes_tb.sv。
在设计示例工程中，单击“run simulation”（运行仿真）启动仿真。
下图显示了仿真波形，其中包含要监控的关键信号。
复位初始化
默认 bridge_ip 使用 versal gty 中包含的 master reset controller 来复位排序。
请参阅 (am002) 中的“收发器主复位”部分以获取详细信息。
当 t=0.8ns 时，gt_reset_ip0 将切换为启动复位初始化。
复位控制器状态机首先会等待 gtpowergood，然后再开始执行任何复位操作。当 t=34us 时，gtpowergood 断言有效。
txmstreset 和 rxmstreset 断言无效，这样即可启动主复位序列。
*resetdone 信号将断言无效，以响应 tx/rxmstreset 断言无效。
当 t=48us 时，lcplllock 断言有效。
当 t=50us 时，txpmaresetdone 断言有效，随后 txuserrdy 驱动至高位、txresetdone 断言有效，不久后 txmstresetdone 即断言有效。bridge_ip tx_resetdone_out_ip0 同样会断言有效。这样即可完成 tx 复位序列。
当 t=52us 时，rxpmaresetdone 断言有效，随后 rxuserrdy、rxresetdone、rxmstresetdone 以及（最后）rx_resetdone_out_ip0 断言有效。这样即可完成 rx 复位序列。
gty 现已正常启动并运行，并采用默认 (config0) 速率 (rate_sel_ip0 = 0)。
速率变更
速率变更序列是通过将 rate_sel 端口更改为目标速率来发起的。所需的复位、时钟切换和属性更新都将自动执行。用户应等待 txresetdone 和 rxresetdone，这两者可作为当前速率变更进程和必要的复位序列均已完成的标志。
当 t=63us 时，rate_sel_ip0 从 0 变更为 1。这样将发起速率变更序列，目标为自定义 gui 的 config1 中配置的新线速率（在此例中为 25gbps）。
当 t=85us 时，txresetdone 断言有效。当 88us 时，rxresetdone 断言有效。这样即可完成速率变更序列。
gty 现已正常启动并运行，并采用 config1 速率 (rate_sel_ip0 = 1)。
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