Virtex6 GTX设计总结：预加重、均衡、输出振幅的值
1.virtex6 gtx transceiver简介 在xilinx的virtex6 fpga中，gtx作为一种低功耗的吉比特收发器，配置灵活，功能强大，并与fpga内部的其他逻辑资源紧密联系，可用于实现多种高速接口（如xaui、pcie等）。v6 系列的fpga中，gtx工作带宽范围是600 mb/s到6.6 gb/s，支持收发双向，且收发双向独立。gtx接收和发送方向均由pma和pcs两部分组成，pcs提供丰富的物理编码层特性，如8b/10b编码、时钟校准等功能；pma部分为模拟电路，提供高性能的串行接口特性，如预加重、均衡等功能。gtx同时还提供动态重配置接口，用于动态的修改gtx的配置。
2.gtx时钟与布局在virtix6 fpga中，gtx是以quad为单位组织的，每个quad包含4个gtx和2对差分时钟输入。当整个芯片多个gtx被使用时，需要合理的分布gtx与时钟输入。从一个quad输入的时钟往上只能给相邻的一个quad提供参考时钟，往下也只能给相邻的一个quad提供参考时钟输入，最多只能驱动三个quad，当整个芯片多个gtx使用到同样的参考时钟输入时，合理的分布时钟输入可以节省需要的时钟数量，也可以为时钟的提供冗余设计。
因此，基本的原则是同一个物理接口的几个gtx放在一起，由同一个参考时钟作为时钟输入；不同物理接口的gtx如果在同一个参考时钟的驱动覆盖范围内，可以采用同一个参考时钟输入。有条件的情况下，可以做时钟备份；当一个时钟可以覆盖更多个gtx的时候，考虑到时钟驱动能力的不确定性，为留有更多余量，没必要使用到极限(一个时钟驱动12个gtx)。另外在v5的gtp中，关于多个gtp共用同一个参考时钟输入，要求在这个输入时钟的时钟链上，每一个gtp都被使用(即使不需要，也要例化)，不允许共用同一个参考时钟的两个gtp中间有一个没有使用的gtp。
3.预加重和均衡当gtx收发器出现信号质量不佳、数据丢包、传输误码等的情形时，为提高信号质量，可以调整gtx的预加重、均衡、输出振幅的值，以及调整采样点的位置，来优化gtx通道的通信质量。在高速串行接口上，高频分量衰减比低频分量更严重，导致信号失真。因此，在数据发送方向可以调整预加重值和输出振幅来提高信号质量。预加重用于增加信号中高频分量的强度，预加重的值由参数txpreemphasis[3:0]来设定。调整振幅用于增加信号的整体强度，振幅强度由参数txdiffctrl[3:0]来设定。在数据接收方向可以调整均衡的值，还可以调整采样点在采样窗中的位置。均衡用于补偿接收信号中的高频分量，使接收到的信号恢复原状，均衡值由参数rxeqmix[2:0]。采样点设置可以选择采样窗的眼中，使采样更稳定。以上参数的取值以及各个值的意义，请参见《virtex-6 fpga gtx transceivers user guide》（ug336）。
4.gtx的调试手段virtex6 gtx提供了四种不同的环回，分别是近端pcs环回、近端pma环回、远端pcs环回、远端pma环回，可用于定位问题出现在gtx的哪个部分。同时，通过观察gtx输出的pll时钟锁定信号，可以分析问题是否和时钟相关。xilinx提供了一系列的gtx transceiver调试手段和工具，最有用的就是使用chipscope进行ibert比特流误码率测试(即prbs，伪随机二进制序列误码率测试）。关于ibert(prbs)测试的详细内容，将另有博文来介绍。
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2.gtx时钟与布局在virtix6 fpga中，gtx是以quad为单位组织的，每个quad包含4个gtx和2对差分时钟输入。当整个芯片多个gtx被使用时，需要合理的分布gtx与时钟输入。从一个quad输入的时钟往上只能给相邻的一个quad提供参考时钟，往下也只能给相邻的一个quad提供参考时钟输入，最多只能驱动三个quad，当整个芯片多个gtx使用到同样的参考时钟输入时，合理的分布时钟输入可以节省需要的时钟数量，也可以为时钟的提供冗余设计。
因此，基本的原则是同一个物理接口的几个gtx放在一起，由同一个参考时钟作为时钟输入；不同物理接口的gtx如果在同一个参考时钟的驱动覆盖范围内，可以采用同一个参考时钟输入。有条件的情况下，可以做时钟备份；当一个时钟可以覆盖更多个gtx的时候，考虑到时钟驱动能力的不确定性，为留有更多余量，没必要使用到极限(一个时钟驱动12个gtx)。另外在v5的gtp中，关于多个gtp共用同一个参考时钟输入，要求在这个输入时钟的时钟链上，每一个gtp都被使用(即使不需要，也要例化)，不允许共用同一个参考时钟的两个gtp中间有一个没有使用的gtp。
3.预加重和均衡当gtx收发器出现信号质量不佳、数据丢包、传输误码等的情形时，为提高信号质量，可以调整gtx的预加重、均衡、输出振幅的值，以及调整采样点的位置，来优化gtx通道的通信质量。在高速串行接口上，高频分量衰减比低频分量更严重，导致信号失真。因此，在数据发送方向可以调整预加重值和输出振幅来提高信号质量。预加重用于增加信号中高频分量的强度，预加重的值由参数txpreemphasis[3:0]来设定。调整振幅用于增加信号的整体强度，振幅强度由参数txdiffctrl[3:0]来设定。在数据接收方向可以调整均衡的值，还可以调整采样点在采样窗中的位置。均衡用于补偿接收信号中的高频分量，使接收到的信号恢复原状，均衡值由参数rxeqmix[2:0]。采样点设置可以选择采样窗的眼中，使采样更稳定。以上参数的取值以及各个值的意义，请参见《virtex-6 fpga gtx transceivers user guide》（ug336）。
4.gtx的调试手段virtex6 gtx提供了四种不同的环回，分别是近端pcs环回、近端pma环回、远端pcs环回、远端pma环回，可用于定位问题出现在gtx的哪个部分。同时，通过观察gtx输出的pll时钟锁定信号，可以分析问题是否和时钟相关。xilinx提供了一系列的gtx transceiver调试手段和工具，最有用的就是使用chipscope进行ibert比特流误码率测试(即prbs，伪随机二进制序列误码率测试）。关于ibert(prbs)测试的详细内容，将另有博文来介绍。
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