माइक्रोचिप AN5864 पोलरफायर मिड रेंज FPGAs

विशेष विवरण

• ट्रांसीवर मोड: पीसीएस 8बी10बी
• डेटा चौड़ाई: 32-बिट
• ट्रांसीवर लेन: एकल
• इंटरफ़ेस: SFP+ और SMA
• डेटा दर: 3.125 गीगाहर्ट्ज़

परिचय

(प्रश्न पूछें)

यह दस्तावेज़ पोलरफ़ायर® मूल्यांकन बोर्ड पर ऑरोरा 8B/10B IP का उपयोग करने के निर्देश प्रदान करता है। पोलरफ़ायर हाई-स्पीड ट्रांसीवर (PF_XCVR_ERM) को ऑरोरा 8B/10B IP के साथ PCS 8B10B मोड में कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। AURORA_TX_GENERATOR और AURORA_RX_CHECKER मॉड्यूल का उपयोग AXI4-स्ट्रीम इंटरफ़ेस के माध्यम से डेटा उत्पन्न और सत्यापित करने के लिए किया जाता है।
मूल्यांकन बोर्ड में दो इंटरफ़ेस हैं: SFP+ और SMA। यह संदर्भ डिज़ाइन दोनों कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करता है। केबल को बोर्ड पर TX से RX तक लूपबैक मोड में जोड़ा जाना चाहिए।

ऊपरview

ऑरोरा 8B/10B IP संचार के लिए उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस के रूप में AXI4-स्ट्रीम का उपयोग करता है। इस संदर्भ डिज़ाइन में परीक्षण के लिए दो मॉड्यूल, AURORA_TX_GENERATOR और AURORA_RX_CHECKER, शामिल हैं। उच्च-गति ट्रांसीवर ब्लॉक 250 Mbps से 12.7 Gbps तक की डेटा दरों का समर्थन करता है। ट्रांसीवर (PF_XCVR_ERM) मॉड्यूल FPGA के भीतर उच्च-गति क्रमिक डेटा स्थानांतरण को सक्षम करने के लिए कई कार्यात्मक ब्लॉकों को एकीकृत करता है। ऑरोरा 8B/10B अनुप्रयोगों में प्रयुक्त ट्रांसीवर की बैंडविड्थ 0.5 Gb/s से 6.6 Gb/s की लाइन दर सीमा तक सीमित है।
ऑरोरा 8B/10B IP 32-बिट डेटा चौड़ाई और सिंगल ट्रांसीवर लेन का समर्थन करता है। इस संदर्भ डिज़ाइन को दो माइक्रोचिप पोलरफ़ायर बोर्डों पर लागू किया जा सकता है ताकि पूर्ण-द्वैध डेटा स्थानांतरण संभव हो सके।

चित्र 1-1. ऑरोरा 8B/10B IP संदर्भ डिज़ाइन ब्लॉक आरेख

संदर्भ डिज़ाइन विशिष्टताएँ

यह अनुभाग संदर्भ डिज़ाइन विनिर्देशों की एक सूची प्रदान करता है।

• फुल-डुप्लेक्स मोड
• एकल-लेन चैनल
• डेटा दर: 3.125 जीबीपीएस
• पेलोड डेटा यूनिट (PDU): 32-बिट डेटा चौड़ाई
• उपयोगकर्ता प्रवाह नियंत्रण (UFC) और मूल प्रवाह नियंत्रण (NFC) का परीक्षण करें

डिजाइन की जानकारी

यह अनुभाग एक ओवर प्रदान करता हैview डिजाइन में शामिल मॉड्यूलों की संख्या।

ऑरोरा TX जेनरेटर

जब LANE और CHANNEL सफलतापूर्वक आरंभ हो जाते हैं, तो AURORA_TX_GENERATOR.CHANNEL_UP सिग्नल लागू होता है। इसके बाद जनरेटर परीक्षण पैटर्न बनाना शुरू करता है और उन्हें ऑरोरा को भेजता है।
AXI4-स्ट्रीम इंटरफ़ेस के माध्यम से 8B/10B IP.

डेटा ट्रांसमिशन: TX उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस का परीक्षण करने के लिए PRBS डेटा पैटर्न का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक फ़्रेम में डेटा शब्द का आकार क्रमिक रूप से बढ़ता है, जो 1 से 255 तक होता है (1 शब्द = 32 बिट)। फ़्रेमों के बीच चक्रों की एक छोटी यादृच्छिक संख्या डाली जाती है।

चित्र 3-1. डेटा परीक्षण अनुक्रम

UFC संदेश प्रसारण: TX UFC उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस का परीक्षण करने के लिए पूर्व-निर्धारित मानों का उपयोग किया जाता है। ऑरोरा 8B/10B विनिर्देश के अनुसार, UFC आकार सीमा सम संख्या में ऑक्टेट, 2 से 16 के बीच होती है।

चित्र 3-2. UFC परीक्षण अनुक्रम

एनएफसी संदेश संचरण: विराम संख्याओं का क्रम 1 से 8, फिर 0xF और अंत में 0 के पैटर्न का अनुसरण करता है। ऑरोरा 8B/10B विनिर्देश के अनुसार, एनएफसी डेटा रेंज 1 से 8 तक है। 0xF का मान चैनल पार्टनर को डेटा संचारित करना बंद करने का निर्देश देता है, जबकि 0 का मान उसे संचरण फिर से शुरू करने का निर्देश देता है।

चित्र 3-3. एनएफसी परीक्षण अनुक्रम

ऑरोरा आरएक्स चेकर

LANE और CHANNEL के सफलतापूर्वक आरंभ हो जाने के बाद, CHECKER मॉड्यूल AXI4-स्ट्रीम इंटरफेस के माध्यम से ऑरोरा 8B/10B IP से प्राप्त डेटा का सत्यापन करना शुरू कर देता है।
निम्न तालिका पोर्ट जानकारी प्रदान करती है। ये पोर्ट संबंधित डेटा बेमेल त्रुटियों को दर्शाते हैं।

तालिका 3-1. ऑरोरा आरएक्स चेकर

संकेत पदानुक्रम	विवरण
AURORA_RX_CHECKER.ERR_PDU	प्राप्त PDU डेटा में बेमेल को इंगित करता है।
AURORA_RX_CHECKER.ERR_UFC	प्राप्त UFC संदेश में बेमेल का संकेत देता है।
AURORA_RX_CHECKER.ERR_NFC	प्राप्त NFC संदेश में बेमेल का संकेत देता है।

ट्रांसीवर कॉन्फ़िगरेशन 

पोलरफ़ायर ऑरोरा 8B/10B IP में ट्रांसीवर PMA और PCS शामिल नहीं हैं। निम्नलिखित चित्र Libero® डिज़ाइन में ट्रांसीवर IP का कॉन्फ़िगरेशन दर्शाता है।

1. पोलरफ़ायर मूल्यांकन बोर्ड 125 मेगाहर्ट्ज़ क्लॉक स्रोत प्रदान करता है। PF_XCVR_ERM के लिए 6250 Mbps बिट क्लॉक उत्पन्न करने के लिए PF_TX_PLL IP को कॉन्फ़िगर करें।
   चित्र 3-4. संचारित PLL
2. एकल लेन और 3.125 GHz की डेटा दर के साथ पूर्ण-द्वैध संचालन के लिए PF_XCVR_ERM को कॉन्फ़िगर करें।
3. पीसीएस इंटरफ़ेस की चौड़ाई को 8B/10B एनकोडिंग और डिकोडिंग के साथ 32 बिट्स पर कॉन्फ़िगर करें।

लिबरो प्रोजेक्ट

मुख्य कार्यात्मक ब्लॉक के अतिरिक्त, CCC, reset_syn और INIT_Monitor जैसे अतिरिक्त मॉड्यूल भी हैं, जो सिस्टम क्लॉक और रीसेट उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार हैं।
निम्नलिखित चित्र ऑरोरा 8B/10B IP का उपयोग करते हुए उच्च गति डेटा स्थानांतरण के शीर्ष-स्तरीय लिबरो डिज़ाइन को दर्शाता है।

चित्र 4-1. लिबरो परियोजना

समय संबंधी बाधाएं

निम्नलिखित प्रतिबंध SYS_CLK की आवृत्ति 125 मेगाहर्ट्ज, TX_CLK और RX_CLK की आवृत्ति 78.125 मेगाहर्ट्ज बताता है।
झूठा पथ ARSTN एक अतुल्यकालिक संकेत है।

इंटरफ़ेस बाधाएँ

यह अनुभाग इंटरफ़ेस बाधाओं का वर्णन करता है.

SFP+ कनेक्टर के लिए बाधाएँ

SMA कनेक्टर के लिए बाधाएँ

सिमुलेशन

एक लूपबैक सिमुलेशन टेस्टबेंच प्रदान किया गया है। तरंगरूप से निम्नलिखित प्रमुख अवलोकन किए जा सकते हैं:

• जब PF_XCVR_ERM.RX_VAL और PF_XCVR_ERM.RX_READY दोनों का दावा किया जाता है, तो यह दर्शाता है कि PF_XCVR_ERM के रिसीवर ने आरंभीकरण पूरा कर लिया है। इन संकेतों को प्राप्त करने पर ऑरोरा 8B/10B IP काम करना शुरू कर देगा।
  चित्र 5-1. सिमुलेशन
• RX_VAL से CHANNEL_READY तक के समय अंतराल के दौरान, Aurora 8B/10B IP आरंभीकरण और सत्यापन से गुजरता है। उपयोगकर्ता एप्लिकेशन सिस्टम को ऑपरेशन शुरू करने से पहले CHANNEL_READY के पुष्ट होने तक प्रतीक्षा करनी होगी।
  चित्र 5-2. ऑपरेशन शुरू करने से पहले CHANNEL_READY का दावा किया जाता है
• CHANNEL_READY के लागू होने के बाद TX_GENERATOR मॉड्यूल, ऑरोरा 8B/10B IP पर परीक्षण पैटर्न प्रेषित करना शुरू कर देता है।
  चित्र 5-3. CHANNEL_READY को लागू किया गया है
• CHANNEL_UP के लागू होने के बाद AURORA_RX_CHECKER मॉड्यूल प्राप्त डेटा का सत्यापन शुरू कर देता है।
• PDU, UFC और NFC डेटा की निरंतर जाँच की जाती है। ERR_PDU, ERR_UFC और ERR_NFC सिग्नल कम रहने चाहिए; अन्यथा, डेटा बेमेल का पता चल जाता है।
  चित्र 5-4. डेटा बेमेल पाया गया

डिबग और परीक्षण

डिज़ाइन में संकेतों की निगरानी के लिए Identify® Debug Design टूल का उपयोग करें।

1. चैनल_अप
   यह संकेत केबल प्लग इन होने और आरंभीकरण प्रक्रिया पूरी होने के बाद दिया जाना चाहिए।
2. ERR_PDU / ERR_UFC / ERR_NFC
   • ये संकेत हमेशा कम ही रहने चाहिए।
   • त्रुटियों की निगरानी के लिए टूल में एक ट्रिगर सेट करें।
3. स्थिति एलईडी
   • LED4: डेटा त्रुटि। LED रोशनी डेटा के लिए त्रुटि दर्शाती है।
   • LED5: UFC त्रुटि। LED रोशनी UFC के लिए त्रुटि दर्शाती है।
   • LED6: NFC त्रुटि। LED रोशनी UFC के लिए त्रुटि दर्शाती है।
   • LED7: चैनल तैयार. LED रोशनी सफल आरंभीकरण का संकेत देती है.

निम्नलिखित चित्र में Identify Debug Design Tool को दर्शाया गया है।

चित्र 6-1. डीबग और परीक्षण

निम्नलिखित चित्र तरंगरूप में परिणाम दिखाता है viewएर.

चित्र 6-2. मॉनिटर त्रुटि

हार्डवेयर सेटअप का परीक्षण करने के लिए, नीचे दिए गए निर्देशों का पालन करें:

1. जम्पर J46 बंद करें.
2. SPF+ और ऑप्टिकल केबल को लूप-बैक मोड में कनेक्ट करें।
3. एल.ई.डी. की स्थिति का निरीक्षण करें।
   निम्नलिखित चित्र पोलरफायर विकास बोर्ड की स्थापना को दर्शाता है।

चित्र 6-3. बोर्ड सेटअप

महत्वपूर्ण: 

• LED4: PDU त्रुटि स्थिति, ON इंगित करता है, एक त्रुटि का पता चला है।
• LED5: UFC त्रुटि स्थिति, ON इंगित करता है, एक त्रुटि का पता चला है।
• LED6: NFC त्रुटि स्थिति, ON इंगित करता है, एक त्रुटि का पता चला है।
• LED7: चैनल तैयार स्थिति, ON इंगित करता है, चैनल आरंभ हो गया है।

संशोधन इतिहास

संशोधन इतिहास दस्तावेज़ में लागू किए गए परिवर्तनों का वर्णन करता है। परिवर्तनों को संशोधन के अनुसार सूचीबद्ध किया गया है, जो सबसे हालिया प्रकाशन से शुरू होता है।

माइक्रोचिप एफपीजीए समर्थन

• माइक्रोचिप एफपीजीए उत्पाद समूह ग्राहक सेवा, ग्राहक तकनीकी सहायता केंद्र सहित विभिन्न सहायता सेवाओं के साथ अपने उत्पादों का समर्थन करता है webसाइट, और दुनिया भर में बिक्री कार्यालय। ग्राहकों को समर्थन से संपर्क करने से पहले माइक्रोचिप ऑनलाइन संसाधनों पर जाने का सुझाव दिया जाता है क्योंकि यह बहुत संभावना है कि उनके प्रश्नों का उत्तर पहले ही दिया जा चुका है।
• के माध्यम से तकनीकी सहायता केंद्र से संपर्क करें webसाइट पर www.microchip.com/support. FPGA डिवाइस पार्ट नंबर का उल्लेख करें, उपयुक्त केस श्रेणी का चयन करें, और डिज़ाइन अपलोड करें files तकनीकी सहायता मामला बनाते समय।
• गैर-तकनीकी उत्पाद समर्थन के लिए ग्राहक सेवा से संपर्क करें, जैसे उत्पाद मूल्य निर्धारण, उत्पाद उन्नयन, अद्यतन जानकारी, ऑर्डर की स्थिति और प्राधिकरण।
  • उत्तरी अमेरिका से, 800.262.1060 पर कॉल करें
  • बाकी दुनिया से, 650.318.4460 पर कॉल करें
  • दुनिया में कहीं से भी फ़ैक्स करें, 650.318.8044

माइक्रोचिप सूचना

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“माइक्रोचिप” नाम और लोगो, “एम” लोगो, और अन्य नाम, लोगो और ब्रांड माइक्रोचिप टेक्नोलॉजी इनकॉर्पोरेटेड या संयुक्त राज्य अमेरिका और/या अन्य देशों में इसके सहयोगियों और/या सहायक कंपनियों के पंजीकृत और अपंजीकृत ट्रेडमार्क हैं (“माइक्रोचिप ट्रेडमार्क”)। माइक्रोचिप ट्रेडमार्क के बारे में जानकारी यहाँ पाई जा सकती है https://www.microchip.com/en-us/about/legal-information/microchip-trademarks.
ISBN: 979-8-3371-1155-1

कानूनी नोटिस

• इस प्रकाशन और इसमें दी गई जानकारी का उपयोग केवल माइक्रोचिप उत्पादों के साथ किया जा सकता है, जिसमें माइक्रोचिप उत्पादों को आपके एप्लिकेशन के साथ डिज़ाइन करना, परीक्षण करना और एकीकृत करना शामिल है। इस जानकारी का उपयोग
  किसी भी अन्य तरीके से इन शर्तों का उल्लंघन करता है। डिवाइस एप्लिकेशन के बारे में जानकारी केवल आपकी सुविधा के लिए प्रदान की जाती है और अपडेट द्वारा इसे प्रतिस्थापित किया जा सकता है। यह सुनिश्चित करना आपकी ज़िम्मेदारी है कि आपका एप्लिकेशन आपकी विशिष्टताओं को पूरा करता है। अतिरिक्त सहायता के लिए अपने स्थानीय माइक्रोचिप बिक्री कार्यालय से संपर्क करें या, अतिरिक्त सहायता प्राप्त करें www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.
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• जीवन रक्षक और/या सुरक्षा अनुप्रयोगों में माइक्रोचिप उपकरणों का उपयोग पूरी तरह से खरीदार के जोखिम पर है, और खरीदार ऐसे उपयोग से होने वाले किसी भी और सभी नुकसानों, दावों, मुकदमों या खर्चों से माइक्रोचिप को बचाने, क्षतिपूर्ति करने और हानिरहित रखने के लिए सहमत है। जब तक अन्यथा न कहा जाए, किसी भी माइक्रोचिप बौद्धिक संपदा अधिकारों के तहत कोई लाइसेंस, निहित रूप से या अन्यथा, नहीं दिया जाता है।

माइक्रोचिप डिवाइस कोड सुरक्षा सुविधा

माइक्रोचिप उत्पादों पर कोड सुरक्षा सुविधा के निम्नलिखित विवरण पर ध्यान दें:

• माइक्रोचिप उत्पाद उनके विशेष माइक्रोचिप डेटा शीट में निहित विनिर्देशों को पूरा करते हैं।
• माइक्रोचिप का मानना ​​है कि उसके उत्पादों का परिवार सुरक्षित है, जब उनका उपयोग इच्छित तरीके से, परिचालन विनिर्देशों के भीतर और सामान्य परिस्थितियों में किया जाए।
• माइक्रोचिप अपने बौद्धिक संपदा अधिकारों को महत्व देता है और आक्रामक रूप से उनकी रक्षा करता है। माइक्रोचिप उत्पादों की कोड सुरक्षा सुविधाओं का उल्लंघन करने का प्रयास सख्त वर्जित है और डिजिटल मिलेनियम कॉपीराइट अधिनियम का उल्लंघन हो सकता है।
• न तो माइक्रोचिप और न ही कोई अन्य सेमीकंडक्टर निर्माता अपने कोड की सुरक्षा की गारंटी दे सकता है। कोड सुरक्षा का मतलब यह नहीं है कि हम उत्पाद की "अटूट" होने की गारंटी दे रहे हैं। कोड सुरक्षा लगातार विकसित हो रही है। माइक्रोचिप अपने उत्पादों की कोड सुरक्षा सुविधाओं को लगातार बेहतर बनाने के लिए प्रतिबद्ध है।

आवेदन पत्र
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सामान्य प्रश्न

प्रश्न: यदि मुझे प्राप्त डेटा में बेमेल त्रुटियाँ मिलें तो मुझे क्या करना चाहिए?

उत्तर: यदि आपको ERR_PDU, ERR_UFC, या ERR_NFC जैसी त्रुटियां आती हैं, तो सिग्नल पदानुक्रम की जांच करें और सटीक डेटा ट्रांसमिशन और रिसेप्शन के लिए ट्रांसीवर और मॉड्यूल का उचित कॉन्फ़िगरेशन सुनिश्चित करें।

दस्तावेज़ / संसाधन

माइक्रोचिप AN5864 पोलरफायर मिड रेंज FPGAs [पीडीएफ] उपयोगकर्ता पुस्तिका AN5864, AN5864 पोलरफायर मिड रेंज FPGAs, AN5864, पोलरफायर मिड रेंज FPGAs, रेंज FPGAs, FPGAs

संदर्भ

• उपयोगकर्ता पुस्तिका