赛灵思中国SystemIO专家FAE 杨宁 FPGA SERDES的应用需要考虑到板级硬件,SERDES参数和使用,应用协议等方面。由于这种复杂性,SERDES的调试工作对很多工程师来说是一个挑战。本文将描述SERDES的一般调试方法,便于工程师准确快速定位和解决问题。 1. 硬件检测 a) 原理图/PCB检查 b) 板上硬件检查 i. 检查电源的电压/精度/纹波/上电顺序是否符合数据手册的要求。例如对于Xilinx 7系列GTX SERDES,需要对照DS182检查。 ii. 检查SERDES参考时钟频率/摆幅是否符合数据手册的要求,以及参考时钟的管脚位置是否正确。 iii. 物理通道的检查,例如确认AC耦合电容的容值是否正确,光模块是否兼容,焊接是否正常。 2. 使用IBERT a) 检查PLL是否LOCK,如果没有,需要检查时钟和电源。比如时钟频率是否正确,SERDES是否选择了正确的时钟源。
b) 将SERDES的TX和RX设为相同的数据pattern,例如PRBS-31。设置SERDES为Near-end PMA模式。如果这一步不能工作,检查TX/RX极性是否反转;检查TXUSRCLK/TXUSRCLK2/RXUSRCLK/RXUSRCLK2上的时钟频率是否正常。通过这一步保证SERDES内部工作正常。 c) 将SERDES设置为Far-end PMA和Far-end PCS模式,确认远端设备的SERDES是否收发正常。通过这一步排除和时钟OFFSET相关的问题。 d) 如果这些步骤工作正常,但是误码率很高,有可能是参数设置有问题。需要通过调整TX/RX的参数设置来解决。也可以通过EYE SCAN功能来得到最佳设置和判断系统余量。 3. 通用的调试步骤 通常会使用一定的调试步骤来定位问题,避免重复工作。一开始,一般不进行整个工程的测试,而是基于SERDES的Wrappers工程,以方便定位问题。一般可以使用CORE generator里的Transceivers Wizard产生的Example Design。在Core generator里产生Transceivers Wizard的Example Design后,会输出源文件和scripts。利用scripts可以直接产生运行结果。Example Design里的数据产生和检测都是基于BRAM,可以很方便的修改数据。在工程里面,Chipscope VIOs and ILAs必须被加入到工程里面,进行控制和调试分析。
a) 进行Near-end PCS测试。 b) 进行Near-end PMA测试。 c) 正常操作检测 |
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