当前位置：首页 > article >正文

AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成（一）

article 2025/2/27 8:42:46

AD9371 系列快速入口

AD9371+ZCU102 移植到 ZCU106 ： AD9371 官方例程构建及单音信号收发

ad9371_tx_jesd -->util_ad9371_xcvr接口映射： AD9371 官方例程之 tx_jesd 与 xcvr接口映射

梳理 AD9371 时钟，理解采样率和各个时钟之间的关系： AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成（三）

参考资料：
UltraScale Architecture GTH Transceivers User Guide UG576

文章目录

前言
一、AD9528 与 MGTREFCLK
二、QPLL 和 CPLL 的 Reference Clock
三、通过QPLL 或 CPLL 得到 LineRate

前言

AD9371 官方例程HDL 中 TX 侧各个时钟的产生，与采样率之间的关系

后续见 AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成（二）

一、AD9528 与 MGTREFCLK

在这里插入图片描述
ADRV9371-W/PCBZ上的 AD9528 OUT1（B20、21）、2（D04、05）、3（G36 、37）通过FMC 连接入FPGA中，OUT2后续未使用，OUT12、13提供给 AD9371 使用

set_property  -dict {PACKAGE_PIN  V8   } [get_ports ref_clk0_p]    ; ## D04  FMC_HPC0_GBTCLK0_M2C_C_P
set_property  -dict {PACKAGE_PIN  V7   } [get_ports ref_clk0_n]    ; ## D05  FMC_HPC0_GBTCLK0_M2C_C_N
set_property  -dict {PACKAGE_PIN  T8   } [get_ports ref_clk1_p]    ; ## B20  FMC_HPC0_GBTCLK1_M2C_C_P
set_property  -dict {PACKAGE_PIN  T7   } [get_ports ref_clk1_n]    ; ## B21  FMC_HPC0_GBTCLK1_M2C_C_N

BANK 226和BANK 227各是一个Quad，ref_clk0 后续未使用，即后续FPGA中参考时钟使用的是BANK 227 的MGTREFCLK0。
在这里插入图片描述

  IBUFDS_GTE4 i_ibufds_rx_ref_clk (
    .CEB (1'd0),
    .I (ref_clk0_p),
    .IB (ref_clk0_n),
    .O (ref_clk0),
    .ODIV2 ());

  IBUFDS_GTE4 i_ibufds_ref_clk1 (
    .CEB (1'd0),
    .I (ref_clk1_p),
    .IB (ref_clk1_n),
    .O (ref_clk1),
    .ODIV2 ());
...
...
system_wrapper i_system_wrapper (
    .rx_ref_clk_0 (ref_clk1),
    .rx_ref_clk_2 (ref_clk1),
...
    .tx_ref_clk_0 (ref_clk1),

在这里插入图片描述
ref_clk 先通过 IBUFDS_GTE4，使用O输出提供给GTHE3/4_CHANNEL 和
GTHE3/4_COMMON

二、QPLL 和 CPLL 的 Reference Clock

对于BANK 226和BANK 227的MGTREFCLK0 和 MGTREFCLK1（两个BANK都未使用），QPLL0 的可选参考时钟源 GTREFCLK00 是MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的，GTREFCLK10 是MGTREFCLK1（不能使用）通过 IBUFDS_GTE4 后提供的；

QPLL1 的可选参考时钟源 GTREFCLK01 是MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的，GTREFCLK11 是MGTREFCLK1（不能使用）通过 IBUFDS_GTE4 后提供的
在这里插入图片描述
程序中 QPLL0 和 QPLL1 的 QPLL0REFCLKSEL 都选择了MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的参考时钟

  .QPLL0REFCLKSEL (3'b001),
  .QPLL1REFCLKSEL (3'b001),

在这里插入图片描述
同理，而CPLL 的可选参考时钟源 GTREFCLK0 是MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的，GTREFCLK1 是MGTREFCLK1（不能使用）通过 IBUFDS_GTE4 后提供的；

  .CPLLREFCLKSEL (3'b001),

程序中每个CHANNEL 的 CPLL0REFCLKSEL 都选择了MGTREFCLK0 通过 IBUFDS_GTE4 后提供的参考时钟

在这里插入图片描述
官方例程中使用了4个CHANNEL（可扩展），GTHE3/4_CHANNEL 和 GTHE3/4_COMMON 使用的是 BANK 226里的，MGTREFCLK使用的是BANK 227 的MGTREFCLK0，即上图中的模式，其他Quad的MGTREFCLK 通过 IBUFDS_GTE4后提供给本Quad里的 CPLL 和 QPLL 作为参考信号

在这里插入图片描述

完成的布局布线也符合上述说明

三、通过QPLL 或 CPLL 得到 LineRate

在这里插入图片描述
通过CPLL或者QPLL产生的信号经过选择器后进入T/RX clock divider （1, 2, 4, 8, 16）得到 Lane 时钟，根据不同的TX Clock Dividers 和 RX Clock Dividers ，在同一个 CHANNEL 里 TX_LineRate 可以不同于 RX_LineRate（整数）

由于 PLL CLKOUT 的上升沿和下降沿都有效，LineRate 如下图所示，D是Clock Dividers