所有IP核沒(méi)有正確工作，原因一半是時(shí)鐘，一半是復(fù)位。

前言

復(fù)位與初始化部分其實(shí)還挺復(fù)雜，還好GTX已經(jīng)幫我們做好了，不想麻煩的直接跳到文末看結(jié)論~~~不過(guò)了解下也挺有意思的~~

同時(shí)GTX復(fù)位也挺隨意的，你想怎么復(fù)位都可以，支持整體復(fù)位，單個(gè)組件復(fù)位。我們也可以不復(fù)位，核不會(huì)因?yàn)槲覀儧](méi)有進(jìn)行軟復(fù)位就不對(duì)核進(jìn)行復(fù)位，在上電之后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行一系列的復(fù)位，不隨你的意志而轉(zhuǎn)移。下面我們就來(lái)仔細(xì)研究研究GTX的復(fù)位吧!

一、復(fù)位與初始化

在FPGA上電配置之后，必須進(jìn)行初始化才能使用GTX/GTH。(后文全用GTX表示，同樣適用于GTH)GTX的發(fā)送器(TX)和接收器(RX)可以獨(dú)立的同步進(jìn)行初始化。

GTX的TX和RX初始化包含兩步：

1. 初始化相關(guān)的PLL來(lái)驅(qū)動(dòng)TX/RX

2. 初始化TX和RX的數(shù)據(jù)路徑(PMA+PCS)

GTX的TX和RX能從QPLL或者CPLL接收一個(gè)時(shí)鐘。所以在TX/RX初始化之前必須對(duì)相關(guān)的PLL(QPLL/CPLL)進(jìn)行初始化。TX/RX使用的任何PLL都是單獨(dú)的進(jìn)行復(fù)位，PLL復(fù)位操作與TX/RX復(fù)位完全獨(dú)立。TX/RX的數(shù)據(jù)路徑復(fù)位必須在相關(guān)的PLL復(fù)位完成，locked之后進(jìn)行。(就跟我們使用PLL IP核一樣，等locked拉高之后，時(shí)鐘穩(wěn)定才能使用)

看圖說(shuō)話(huà)：TX/RX是獨(dú)立的并行的進(jìn)行復(fù)位操作。

GTX的TX和RX使用一個(gè)狀態(tài)機(jī)來(lái)控制初始化過(guò)程，并被劃分為幾塊來(lái)分別復(fù)位。該劃分允許復(fù)位狀態(tài)機(jī)按順序控制復(fù)位過(guò)程：PMA可以首先被復(fù)位，PCS可以在TXUSERRDY或者 RXUSERRDY信號(hào)被斷言后進(jìn)行復(fù)位。在需要的時(shí)候，它也同樣允許PMS，PCS，他們內(nèi)部的功能模塊獨(dú)立的進(jìn)行復(fù)位。

GTX提供了兩種復(fù)位類(lèi)型： initialization 和 component。

? Initialization Reset: 初始化復(fù)位。這種復(fù)位用作GTX完全復(fù)位。必須在設(shè)備上電及配置完成之后。在必要的時(shí)候，TX端口和RX端口的復(fù)位(GTTXRESET 和 GTRXRESET)同樣可被用來(lái)重新初始化GTX的TX和RX。

? Component Reset: 模塊復(fù)位。對(duì)TX / RX 單獨(dú)部分進(jìn)行復(fù)位。 TX模塊復(fù)位端口包括TXPMARESET 和TXPCSRESET 。RX 模塊復(fù)位端口包含RXPMARESET，RXDFELPMRESET，EYESCANRESET， RXPCSRESET， RXBUFRESET和 RXOOBRESET。(有木有很多很復(fù)雜。。)

注：

1. 所有的復(fù)位高電平有效。

2. 這些復(fù)位都是異步的。對(duì)這些異步復(fù)位的推薦設(shè)計(jì)是一個(gè)(各自時(shí)鐘域)時(shí)鐘周期的脈沖信號(hào)。

3. 復(fù)位端口不應(yīng)該被用做下電的目的。

兩種復(fù)位類(lèi)型主要有以下不同：

TX部分：

RX部分：

二、復(fù)位模式

GTX的初始化復(fù)位 (initialization reset) 只能使用順序復(fù)位模式(Sequential mode )。

GTX的TX復(fù)位只能使用順序復(fù)位模式(Sequential mode )。

GTX的RX復(fù)位可以使用兩種復(fù)位模式：

Sequential mode ：順序復(fù)位。隨復(fù)位狀態(tài)機(jī)(initialization 或 component)順序復(fù)位各個(gè)部分。

Single mode ：?jiǎn)为?dú)復(fù)位。僅復(fù)位單個(gè)部分(PMA、PCS、內(nèi)部功能塊)。

復(fù)位完成由信號(hào)(TX/RX)RESETDONE表示，由低到高。

復(fù)位模式對(duì)CPLL和QPLL沒(méi)有任何影響。GTX也可以被軟件進(jìn)行彈性復(fù)位設(shè)置，不管是哪種模式。

使用GTRESETSEL來(lái)選擇復(fù)位模式，RESETOVRD必須驅(qū)動(dòng)為低電平。詳細(xì)見(jiàn)下表：

注：復(fù)位前，GTRESETSEL和RESETOVRD需要300-500ns的有效時(shí)間。

三、CPLL復(fù)位

在相關(guān)時(shí)鐘邊沿信號(hào)被檢測(cè)到之前，CPLL必須使用CPLLPD端口來(lái)下電。在CPLLPD被釋放后，CPLL在使用之前必須進(jìn)行復(fù)位。每個(gè)GTX通道都有3個(gè)專(zhuān)用端口用來(lái)CPLL復(fù)位。如下圖：

CPLLRESET ：CPLL的復(fù)位輸入。推薦設(shè)計(jì)是一個(gè)時(shí)鐘周期。

CPLLLOCK ：拉高時(shí)，表示CPLL的復(fù)位完成。

內(nèi)部CPLL復(fù)位信號(hào)：低有效。但是由GTX內(nèi)部電路產(chǎn)生的真正的CPLL復(fù)位必須比CPLLRESET高脈沖時(shí)間要長(zhǎng)。這個(gè)時(shí)間跟帶寬、時(shí)鐘頻率等有關(guān)。

四、QPLL復(fù)位

QPLL復(fù)位大致與CPLL相同。放張圖：

五、GTX TX初始化與復(fù)位

開(kāi)門(mén)見(jiàn)山的說(shuō)：GTX的TX復(fù)位只能使用順序復(fù)位模式(Sequential mode )。

GTX的TX使用一個(gè)復(fù)位狀態(tài)機(jī)來(lái)控制復(fù)位過(guò)程。TX復(fù)位分為兩部分：TX PMA和TX PCS。

回憶下(1)GTX基本知識(shí)所介紹的：GTX的TX和RX均有PMA+PCS兩個(gè)子層組成。

在整個(gè)PMA和PCS中，都由這個(gè)復(fù)位狀態(tài)機(jī)按順序執(zhí)行復(fù)位。如下圖：

使用TXPMARESET來(lái)對(duì)TX進(jìn)行復(fù)位，TXRESETDONE拉高表示復(fù)位完成。

直到TXUSERRDY被檢測(cè)為高時(shí)，TX復(fù)位狀態(tài)機(jī)才對(duì)PCS進(jìn)行復(fù)位。但是，驅(qū)動(dòng)TXUSERRDY為高需滿(mǎn)足以下條件：

1. 所有應(yīng)用到的時(shí)鐘包括TXUSRCLK/TXUSRCLK2必須穩(wěn)定，或者locked(在PLL/MMCM被使用的時(shí)候)

2. 用戶(hù)接口已經(jīng)準(zhǔn)備好傳輸數(shù)據(jù)到GTX。

5.1 GTX TX復(fù)位和初始化的端口信號(hào)

5.2 GTX TX復(fù)位對(duì)配置完成的響應(yīng)

TX復(fù)位必須滿(mǎn)足下列條件：

1. 使用順序復(fù)位模式，GTRESETSEL必須為低。.

2. GTTXRESET必須使用。

3. 在復(fù)位完成前(TXRESETDONE拉高)，TXPMARESET和TXPCSRESET 必須驅(qū)動(dòng)為低不變。

4. 在PLL locked之前，GTTXRESET不能被驅(qū)動(dòng)為低。

如果加載配置時(shí)，復(fù)位模式默認(rèn)為順序復(fù)位模式，在配置加載后等待最少500ns，C/QPLLRESET 和GTTXRESET 就可以被斷言了。

如果復(fù)位模式為single mode，用戶(hù)必須：

1. 在配置加載完成后，等待最少500ns。

2. 將復(fù)位模式改為順序復(fù)位模式 Sequential mode。

3. 再等待300-500ns。

4. 斷言 C/QPLLRESET和 GTTXRESET。

推薦的設(shè)計(jì)是使用來(lái)自相關(guān)的CPLL或者QPLL的PLLLOCK 來(lái)釋放GTTXRESET由高到低。

TX復(fù)位狀態(tài)機(jī)等GTTXRESET拉高，開(kāi)始TX復(fù)位，直到GTTXRESET被釋放低為止。

如下圖所示：

5.3 GTX TX復(fù)位對(duì)GTTXRESET脈沖的響應(yīng)

GTX允許用戶(hù)在任意時(shí)刻對(duì)TX進(jìn)行復(fù)位，只需要給GTTXRESET一個(gè)有效的高脈沖信號(hào)。 TXPMARESET_TIME和 TXPCSRESET_TIME 可以被設(shè)置為靜態(tài)的也可以通過(guò)DRP端口來(lái)動(dòng)態(tài)設(shè)置以適配在申請(qǐng) GTTXRESET之前要求的復(fù)位時(shí)間。

當(dāng)使用GTTXRESET時(shí)必須滿(mǎn)足以下條件：

1. 使用sequential mode必須將GTRESETSEL置低。

2. 在復(fù)位完成之前，TXPMARESET 和 TXPCSRESET 必須一直為低。

3. 相關(guān) PLL必須 locked。

4. GTTXRESET的推薦設(shè)計(jì)是一個(gè)時(shí)鐘周期脈沖。

5.4 GTX TX 模塊復(fù)位

TX PMA和 TX PCS 可以單獨(dú)進(jìn)行復(fù)位。在 TXPMARESET 或者 TXPCSRESE復(fù)位過(guò)程完成之前，TGTTXRESET必須保持為低。驅(qū)動(dòng)TXPMARESET從高到低來(lái)啟動(dòng)PMA復(fù)位程序， 在TXPMARESET復(fù)位過(guò)程中，TXPCSRESET必須保持為低。

在順序復(fù)位模式，復(fù)位狀態(tài)機(jī)在PMA復(fù)位完成后，(如果TXUSERRDY為高)自動(dòng)開(kāi)始PCS復(fù)位。如下圖：

當(dāng)TXUSERRDY為高時(shí)，驅(qū)動(dòng)TXPCSRESET由高到低來(lái)啟動(dòng)PCS復(fù)位程序。在PCS復(fù)位過(guò)程中，TXPMARESET 必須保持為低。

在順序復(fù)位模式，復(fù)位狀態(tài)機(jī)僅復(fù)位PCS，如下圖：

六、RX復(fù)位與初始化

已經(jīng)快11點(diǎn)了，累了，溜了溜了，，，放張圖：

結(jié)論

由GTX核分別輸出了發(fā)送端TX和接收端RX的初始化完成信號(hào)：

TX： gt0_tx_fsm_reset_done_out(output)

RX： gt0_rx_fsm_reset_done_out(output)

直接使用這兩個(gè)信號(hào)就好，TX復(fù)位完成就可以開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，RX復(fù)位就可以接收數(shù)據(jù)。

也可以加個(gè)信號(hào) GT_RESET_DONE;

assign GT_RESET_DONE = gt0_tx_fsm_reset_done_out && gt0_rx_fsm_reset_done_out;

先用起來(lái)，后面再深入研究，不過(guò)了解了復(fù)位過(guò)程發(fā)現(xiàn)還是有點(diǎn)意思~

OK，前面說(shuō)了一大堆結(jié)論卻還是很簡(jiǎn)單的~

拿去搬磚吧~

審核編輯：湯梓紅