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標題: FPGA GTP收發器設計指導 [打印本頁]
作者: edu118nn 時間: 2015-9-2 11:19
標題: FPGA GTP收發器設計指導
疑問描述
測試表明，Spartan-6 FPGA的GTP收發器有可能受到臨近bank中用戶管腳的干擾。因此，賽靈思針對bank0和bank2中管腳的使用提出了一些新的建議。本文中的使用建議目的在于盡量減小用戶管腳對GTP收發器的影響。在所有情況下，利用Spartan - 6 FPGA的SSO準則仍然需要遵循：
解決方案
Spartan-6 FPGA的GTP收發器位于晶片的頂端和底部。只有一個或者兩個GTP_DUALs的器件，其GTP是位于晶片頂端的；含有四個GTP_DUALs的器件的GTP則分別位于晶片頂端和底部。位于晶片頂端的收發器靠近GPIO的bank0，底部的收發器則靠近bank2。按照GTP命名來說，MGT101和MGT123是靠近bank0的，MGT245和MGT267則靠近bank2。
為了盡可能減小相鄰bank中GPIO對GTP性能的影響，請遵循以下建議。這些建議根據器件的封裝分類如下。
FG(G)484：使用3.3V電平標準的一些額外建議
如果bank0中沒有使用任何3.3V電平標準的GPIO（該封裝中沒有GTP臨近bank2），除了遵循Spartan-6 FPGA數據手冊（DS162）中有關SSO的建議外，我們并沒有額外的建議。 Spartan-6 FPGAData Sheet (DS162). 如果bank0中的某些GPIO需要使用3.3V電平標準，并且VCCO設為3.3V，則需要使用下表中提供的權重系數來計算可以使用的I/O數目。將所使用的每種類型的I/O數目乘以相應的權重系數，再把三種類型I/O所得的乘積相加，所得結果不能超過92。否則就會影響臨近的GTP的性能。
FG(G)484封裝中的I/O權重系數：
LX150T和 LX75T-FG(G)676: 不能使用的管腳及額外建議
為避免影響GTP收發器的性能，該封裝的某些管腳不能作為活動I/O使用（可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用）。 下面描述的矩形區域中的管腳都應避免作為活動I/O使用。GCLK管腳應作為輸入管腳。
§ Bank 0：
§ 行：A到K
§ 列：11到15
§ Bank 2：
§ Bank中所能使用的I/O，和它的電平標準密切相關。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標準來敘述。
§ 列：12到16
LX150T-FG(G)676封裝中的I/O權重系數：
Bank中所能使用的I/O，和它的電平標準密切相關。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標準來敘述。
對于使用2.5V或者更低電壓的電平標準，使用下表中的權重系數來計算可使用的I/O的最大數目（MGT101或者123使用時，需計算bank0中可使用的I/O數目；MGT245或者267使用時，需計算bank2中可使用的I/O數目）。將所使用的每種類型的I/O數目乘以相應的權重系數，再把三種類型I/O所得的乘積相加，所得結果不能超過80。
對于使用3.3V電平標準的I/O，需使用以下權重系數計算可使用的I/O數目。乘積和仍不得超過80。對于驅動強度較大的3.3V輸出（>4mA），晶片上位于兩側的bank （bank1，3，4，5）總共可使用的I/O管腳不應超過100個；這些bank對于驅動力較弱的3.3V輸出以及其他電平標準，只需滿足DS162中列出的SSO限制。Spartan-6FPGA Data Sheet (DS162).
Bank0:
Bank2:
LX100T-FG(G)676: 不能使用的管腳及額外建議為避免影響GTP收發器的性能，該封裝的某些管腳不能作為活動I/O使用（可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用）。 GCLK pins can still be used, but should be weightedappropriately when calculating the maximum usable number of I/O per the tablebelow.
§ Bank 0：
§ 行：A到K
§ 列：11到15
§ Bank 2：
§ Bank中所能使用的I/O，和它的電平標準密切相關。下面分明從3.3V和2.5V及以下的電平標準來敘述。
§ 列：12到16
此外，使用下表中提供的權重系數來計算可以使用的最大I/O數目。將所使用的每種類型的I/O數目乘以相應的權重系數，再把三種類型I/O所得的乘積相加，所得結果不能超過80。否則就會影響臨近的GTP的性能。下表中的權重系數，僅與I/O的類型和驅動強度有關；與I/O的電平無關。
LX100T-FG(G)676的I/O權重系數:
Bank0: 乘積和不得超過 = 80
Bank2: 乘積和不得超過 60
為達到最佳性能的一些額外建議 FG(G)676packages:
§ 盡量先使用bank中靠外側的管腳，后使用內測的管腳
§ 盡可能使用驅動強度小，轉換速度慢的電平標準
§ GTP盡量使用本GTP輸入參考時鐘，避免使用從臨近GTP_DUAL引入的參考時鐘
FG(G)900:為避免影響GTP收發器的性能，該封裝的某些管腳不能作為活動I/O使用（可以作為輸入輸出恒定為1或0的管腳使用）。下面描述的矩形區域中的管腳都應避免作為活動I/O使用。GCLK管腳應作為輸入管腳。
§ Bank 0：
§ 避免使用E16管腳
§ Bank 2：
§ 列16，列17
可使用的I/O數目/類型和三個因素有關：I/O的驅動強度，輸入/輸出，單端/差分。對于該封裝來說，加權和用于決定可使用的I/O最大數目。這些權重系數只與I/O類型和驅動強度有關。與I/O電平無關。
每種類型的總數需要符合下面的值:
FGI/O權重(G)900 Packages:
Bank0: 加權和不得超過80
Bank2: 最大 = 60
注：
§ 封裝FG(G)900對于3.3V電平標準的I/O無特別限制
§ 6mAQuiet的I/O可按照弱輸出的權重系數來計算輸出比重
Special Case for the 150T FG(G)900 when all four memory controllers are inuse:
The following guidelines can be used to when these 3 conditions are met:
1) All 4 memory controllers are in use and the side banks, banks 1, 3, 4 and 5,are using SSTL15_II UNTUNED_50 for all memory pins and CMOS15 4mA Fast for allother IO.
2) "每個GTPA1_DUAL是使用本地參考時鐘（參考時鐘之間沒有對偶共享）。"
3) 0或2的I / O banks的限制為2.5V LVTTL / LVCMOS6 mA Quiet或3.3V的LVTTL / LVCMOS任何轉換率和一個由8或6 mA驅動力量
為達到最佳性能的一些額外建議 FG(G)900:
§ 盡量先使用bank中靠外側的管腳，后使用內測的管腳
§ 盡可能使用驅動強度小，轉換速度慢的電平標準
§ 盡量不使用MGT101和MGT245，GTPA1_X0Y1和GTPA1_X0Y0
§ GTP盡量使用本GTP輸入參考時鐘，避免使用從臨近GTP_DUAL引入的參考時鐘
其他 Spartan-6 的封裝類型 CSG324 和 CSG484:
§ 在bank0和bank2中使用不超過20個I/O管腳（當使用GTP時）
§ 20個使用管腳不包含輸出為常0和常1的管腳，以及LVDS I/O
§ 避免在bank0和bank2中使用高驅動強度的電平
§ 對于位于兩側的bank/GCLK管腳無額外限制。請參閱 Spartan-6 FPGA 數據表(DS162) 給 SSO 規則:
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