原创 【FPGA】Xilinx 7系列FPGA收发器架构之接收器（RX）（十）

我从之前就关注一个工程师分享有关于FPGA的资料，陆陆续续也记录收藏了不少，这次分享给大家共同学习和进步吧

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引言：本节开始我们介绍7系列FPGA收发器接收部分结构，通过本文可以学习以下内容：

RX模拟接收前端（AFE）介绍与使用

GTX/GTH RX管脚极性控制

1.RX资源概述

GTX/GTH收发器的接收器（RX）资源包括PCS和PMA组件两部分，与TX类似，可以看做是TX结构的逆向。图1显示了RX结构框图。

图1、GTX/GTH收发器RX结构

如图1，按照GTX/GTH收发器RX接收信号处理顺序，RX主要包括以下关键模块：

RX模拟前端

RX OOB信号检测

RX均衡器（DFE和LPM）

RX时钟分频器（CDR）

RX接收串并变换（SIPO）

RX PBRS检测器

RX极性控制

RX字节和字对齐

RX 8B/10B解码器

RX Buffer（缓冲器）

RX状态控制

RX相位校准

RX变速模块（Gearbox）

FPGA RX接口

2.RX模拟前端（AFE）

2.1功能概述

RX模拟接收前端（AFE）是高速电流模式输入差分缓冲器，如图2所示。该缓冲器具有以下特性：

可配置的RX端接电压

校准的端接电阻

图2、RX模拟接收前端框图

AFE端口定义如图3所示。

图3、AEF端口定义

AFE属性如图4所示。

图4、AFE属性定义

图5给出了GTX收发器RX接收模拟前端（AFE）软件设计端口。

图5、RX接收模拟前端（AFE）软件设计端口

2.2 RX模拟接收端接使用模式

图6显示了我们在使用7系列FPGA收发器向导生成IP时有关RX端接配置选型。这些参数针对不同的串行收发器协议有不同的配置，本章节我们介绍如何进行这些参数配置。

图6、RX端接配置选项

RX端接针对不同的协议应用，有四种不同的使用模式，我们在进行如PCIe、SRIO、SFP+、XAUI等协议时，可以选择对应的配置模式。

1.RX端接-使用模式1：

图7、RX端接-使用模式1

图8、RX端接-使用模式1配置表

2.RX端接-使用模式2：

图9、RX端接-使用模式2

图10、RX端接-使用模式2配置表

3.RX端接-使用模式3：

图11、RX端接-使用模式3

图12、RX端接-使用模式3配置表

4.RX端接-使用模式4：

图13、RX端接-使用模式4

图14、RX端接-使用模式4配置表

2.RX管脚极性控制

如果GTX/GTH收发器RXP和RXN差分管脚在PCB布线时进行了交换，差分对发送输出的比特流会取反。一种解决办法是串并转换之前对发送的数据位逐位取反。另外一种方法是通过RX极性控制，实现RXP和RXN极性交换。图14给出了RX极性控制端口操作。

图15、RX极性控制端口操作

3.RX OOB信令解码

GTX/GTH接收器RX提供支持解码SATA和SCSI协议要求的OOB信令以及PCIe规范描述的信令。支持SATA/SAS OOB信令的GTX/GTH接收机包括解码OOB信号状态所需的模拟电路和解码SATA/SAS OOB信号突发的状态机COM序列（本文暂不详解OOB模块功能，以后介绍SATA协议时在详述）