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关于高速AD中低压差分旗子暗记接口与FPGA_数据_数据传输

少女玫瑰心 2024-12-08 04:09:56 0

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常日情形下,仿照输入旗子暗记通过高速ADC的量化输出的数字旗子暗记须要交给FPGA进行处理。
如果高速ADC采取LVDS输出,那么经量化处理过的数字旗子暗记将会有非常多的LVDS数据差分对。
而LVDS数据吸收端,吸收到的LVDS差分数据对相互之间可能会存在非常小的一个韶光差异,该韶光差异每每是皮秒级别的,而随着高速ADC采样率的提升,目前大多数的高速ADC采样速率已经达到GSPS级别。

因此皮秒级别的韶光差异也会对采集到的数据产生影响。
这种情形的发生,每每可能是由于LVDS数据差分对走线长度的不匹配所造成的,这种数据传输中的韶光差异对付高速数据传输来说,可能会造成某些数据位的值发生变革,这就相称于向FPGA供应了缺点的ADC数据。

关于高速AD中低压差分旗子暗记接口与FPGA_数据_数据传输 科学

因此,无论是在高速ADC芯片的测试评估还是在其运用当中,对这些数据传输所造成的韶光差异均要进行预先的处理。

数据传输差异的处理

对付数据传输的韶光差异可以有两种办法来办理,一种方法是通过ADC本身的LVDS特性来改变LVDS数据传输的延迟,这常日与LVDS的输出时钟有关。
其余一种方法是利用FPGA内部的延迟功能来实现。

ADC内部延迟

对付ADC的LVDS数据输出,可以通过ADC内部集成的某些掌握来改变输出时钟沿,从而达到传输延迟的目的。
这种办法,不能做到有选择的对特定的LVDS数据差分对进行专门的延迟,但是,只是改变输出时钟沿是可行的。
这将有助于改变所有LVDS数据差分对相互之间的传输韶光关系。

FPGA内部延迟

另一种办理数据传输韶光差异的办法,是通过调节FPGA内部的延迟特性,FPGA对付每个LVDS差分对都有一个延迟单元。
FPGA中有称之为IDELAY的一个延迟单元,它可以来用对每个LVDS数据差分对分别进行延迟调节。
FPGA的IDELAY非常灵巧,可以在ADC输出到FPGA之间的任何一对LVDS差分对之间进行调节。
同样,由ADC本身所带来的LVDS数据差分对的韶光偏离,也可以通过FPGA的IDELAY延迟单元来进行补偿。

IDELAY延迟单元的利用并不是必须的,除非板卡设计和布局并没有进行数据对的长度匹配。

Pattern功能检讨数据传输错位

为了进行设置和保持韶光的验证,系统设计职员可以采取测试模式来天生可以在FPGA中验证的特定Pattern。
在测试模式下,可以利用用户自定义的Pattern对每个上升沿和低落沿进行位翻转。
这是用来测试FPGA和ADC的LVDS数据接口之间传输状况的最好方法。

这种测试方法确定了ADC和FPGA之间传输的好坏。
如果测试模式数据传输完美的匹配每个时钟周期的测试pattern的位翻转,那么对付实际输入的设置和保持韶光即是可信的。
如果测试模式通过,则可以认为ADC的LVDS数据和FPGA之间的传输是得当的。

数据传输的调度

在pattern测试模式下,天生的眼图的连续的。
因此,任何一个眼图窗口都可以用来对数据传输进行校准。

FPGA内部的IDELAY单元可以对输出传输进行微调,以防止由于PCB的走线或FPGA本身代码编译时的韶光约束,造成的数据线之间的倾斜。

对付大多数高速ADC来说,测试pattern和数字化输入数据都来自同一个LVDS串行模块,这个模块可以掩护输出时钟和输出数据之间的韶光关系,因此,测试pattern和正常输入的数字化数据之间没有什么差异。
但是,如果由于板卡走线,造成输出数据行之间有一定数量的耦合。
那么,如果测试pattern和实际输入旗子暗记量化的数据不同于输出翻转的pattern,韶光可能会略有不同。

数据传输调度的基准

常日情形下,每一个ADC的LVDS数据差分对都可以用来作为数据传输调度的基准,并以此作为其他LVDS数据差分对的参照来进行微调。

由于数据传输的差异,测试pattern天生的眼图并不一定会是从一个完全的眼图起始。
因此,如果采取第一个眼图来进行校准,可能会涌现所有LVDS数据输出差分对得窗口不相同等。
以是,第二个眼图窗口将会是建议的首选,该眼图一定是完全的采样窗口。

确定采样窗口

常日情形下,每对LVDS差分数据的传输延迟相差不会太大,因此,我们只须要对第一对LVDS差分数据进行剖析。
如前文所述,第一个眼图有可能是不完全的眼图,因此,我们选择第二个眼图作为参考。

确定调度起始值

将第一对LVDS差分输出的第二个眼图的开始韶光值作为参考,当作其他所有LVDS差分数据采样窗口扫描的起始值,对所有的LVDS差分数据进行扫描。
并与该参考值进行比对,打算出每对LVDS差分数据延迟值,并将该延迟通过IDELAY单元加在ADC的LVDS数据差分输出和FPGA之间。

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作者:卿萃科技ALIFPGA

原文地址:卿萃科技FPGA极客空间 微信"大众年夜众号

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