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AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B RX侧时钟生成

article 2024/11/16 19:35:32

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

AD9371 官方例程时钟间的关系与生成： AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成（一）

AD9371 官方例程时钟间的关系与生成： AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成（二）

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

Generic JESD204B block designs

文章目录

前言
一、RXOUTCLK
二、RX Serial Clock 和 PMA Parallel Clock
三、RX 和 RX_OS 的 LaneRate
四、AD9371官方例程 RXOUTCLK、 RXUSRCLK 和 RXUSRCLK2

前言

RX侧 RXUSRCLK、 RXUSRCLK2、25 MHz clock 和TX基本相同

一、RXOUTCLK

在这里插入图片描述
RXOUTCLK 经过 BUFG_GT后驱动RXUSRCLK2和RXUSRCLK ，RXOUTCLK 可以根据 RXOUTCLKSEL 选择来源，根据下述程序 RXOUTCLK = 3’b011; 选择 RXPLLREFCLK_DIV1

sys_clk_sel = ADXCVR_SYS_CLK_CPLL=0；

RXOUTCLK 来自于 CPLL 的参考时钟，可知 QPLL0、 QPLL1、 CPLL的参考时钟都是 MGTREFCLK 通过 IBUFDS_GTE4后提供到channel 的 GTREFCLK0，即 ref_clk1，AD9528 的 OUT1，RXOUTCLK 来源于AD9528 的 OUT1 。

二、RX Serial Clock 和 PMA Parallel Clock

在这里插入图片描述
RX Serial Clock 是利用 RX 相位插值 CDR，从接收数据中恢复出的串行时钟

PMA Parallel Clock 是恢复出的高速时钟经过串行并行分频器后得到的， PMA Parallel Clock 和后续的 RXUSRCLK、 RXUSRCLK2 时钟不在一个时钟域，需要 RX Elastic Buffer跨时钟域

在这里插入图片描述

三、RX 和 RX_OS 的 LaneRate

rx_lane_rate 和采样率之间的关系

在这里插入图片描述
M是有几个转换器，每个采样数据是16 bit，经过8B/10B编码到 20bit ， L是有几个LANE传数据

RX中，demo中 2T2R，M=4（1发需要IQ 两路转换器）， L=2（demo 分配2个LANE ）的情况下 ,根据IQ rate（122.88M）可以求得所需的RxLineRate(4915.2 MHz)
$\text {IQRate }=\frac{{RxLineRate} }{40}$

对于 RX_OS， M=2（观察或者嗅探采样器）， L=2（demo 分配2个LANE ）的情况下 ,根据IQ rate（122.88M）可以求得所需的RxOSLineRate(2457.6 MHz)
$\text {IQRate }=\frac{{RxOSLineRate} }{20}$

四、AD9371官方例程 RXOUTCLK、 RXUSRCLK 和 RXUSRCLK2

例程中 RXUSRCLK 和 RXUSRCLK2时钟由 RXOUTCLK 经过BUFG_GT后生成，RXOUTCLK 选择的 RXPLLREFCLK_DIV1 ，又选择的 CPLL 的参考时钟（QPLL0/1 和CPLL 同一个参考时钟），即ref_clk1

 BUFG_GT i_rx_bufg (
    .CE (1'b1),
    .CEMASK (1'b0),
    .CLR (1'b0),
    .CLRMASK (1'b0),
    .DIV (3'd0),
    .I (rx_out_clk_s),
    .O (rx_out_clk));

在这里插入图片描述

RXOUTCLK 经过BUFG_GT后连接到每个Channel 的 rx_out_clk_< N >，例程使用的rx_out_clk_0和 rx_out_clk_2，输入到axi_ad9371_rx_clkgen和 axi_ad9371_rx_os_clkgen，产生对应的RXUSRCLK、 RXUSRCLK2和Link rate（对于 RX，Channel 0和1的 RXUSRCLK、 RXUSRCLK2和Link rate 速率都是 LineRate/40=4915.2 MHz/40= 122.88；对于 RX_OS，Channel 2和3的 RXUSRCLK、 RXUSRCLK2和Link rate 速率都是 LineRate/40=2457.6 MHz/40= 61.44；）

在这里插入图片描述

rx_clk_0、rx_clk_1、rx_clk_2、rx_clk_3 接入每个对应Channel 的 RXUSRCLK 和 RXUSRCLK2

    .RXUSRCLK (rx_clk),
    .RXUSRCLK2 (rx_clk),

生成的 RX link clk 为链路层和传输层提供 122.88MHz 时钟
rx_jesd status:
Link is enabled
Measured Link Clock: 122.881 MHz
Reported Link Clock: 122.880 MHz
Lane rate: 4915.200 MHz
Lane rate / 40: 122.880 MHz
LMFC rate: 3.840 MHz
Link status: DATA
SYSREF captured: Yes
SYSREF alignment error: No
在这里插入图片描述
生成的 RX_OS link clk 为链路层和传输层提供 61.44MHz 时钟
rx_os_jesd status:
Link is enabled
Measured Link Clock: 61.441 MHz
Reported Link Clock: 61.440 MHz
Lane rate: 2457.600 MHz
Lane rate / 40: 61.440 MHz
LMFC rate: 3.840 MHz
Link status: DATA
SYSREF captured: Yes
SYSREF alignment error: No
在这里插入图片描述
rx_adc: Successfully initialized (122880554 Hz)
rx_obs_adc: Successfully initialized (122882080 Hz)