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? 输出I/O标准兼容。VCCO一致。 ? 输入I/O标准兼容。VCCO和VREF一致。 ? 输入输出I/O标准一致 ? 双向、输入、输出标准兼容 ? 使用DCI的情况
Table 1-55描述了7系列FPGA所支持的I/O标准,及其对VCCO、VREF的要求。
6. Simultaneous Switching Outputs
Simultaneous Switching Outputs简称(SSOs)。由于封装电感,每一部分或者每种封装支持的SSOs是有限制的,尤其是在使用高速、大驱动能力的输出时。
PlanAhead的SSN predictor tool可以提供分析每个pin噪声容限的工具。
6.1 Pin Planning to Mitigate SSO Sensitivity
将SSOs和敏感输入/输出隔离开,如离开一段距离。
可能成为SSO的有,class-II版本的HSTL和SSTL,PCI,驱动能力8mA以上的LVCMOS和LVTTL等。
输出管脚的分配应该分散,而不是集中。
通过添加虚拟地管脚和虚拟VCCO管脚可以降低SSO的影响。虚拟地管脚:创建一个输出管脚,驱动能力最大,由逻辑0驱动,连接到地。虚拟VCCO管脚:创建一个输出管脚,驱动能力最大,由逻辑1动,连接到VCCO。
Parallel LVDS High-Speed DAC Interface
参考xapp594-parallel-lvds-hs-dac-interface.pdf。
1. Summary
该应用描述了如何使用串化器(OSERDESE2)实现高速DAC和FPGA的互连。I/O标准使用LVDS。
2. Introduction
DAC的分辨率通常有12、14和16位,其输入数据通常是交织(interleaved)的,所以与高速DAC的接口常需要两个bank或更多(每个bank最多支持24对差分信号)。与DAC的接口配置为OSERDESE2,可接受8bit并行数据,工作在SDR或DDR模式。
3. FPGA Resources
7系列FPGA具有HP和HR bank。其中仅HP bank同时支持OSERDESE2和ODELAYE2,HR bank支持不带ODELAYE2的OSERDESE2。
4. DAC LVDS Interface
通常情况下,高速DAC输出一个时钟,提供给与之互连的器件使用。然后,该器件需要向DAC提供数据和同频时钟。提供给DAC的时钟和数据之间可以是沿对齐的或移相90度。
DAC提供的时钟通过一个clock-capable I/O (_CC_IO)连接到FPGA的MMCM。
MMCM放置在I/O bank后的逻辑电路附近,并且可以控制相应的时钟区域(需要设置RLOC或LOC属性)。
对于DAC同时需要时钟和数据的应用,接口基本设置如下。时钟的反馈在FPGA内部即可。
对于DAC仅需要数据的应用,接口如下。
4.1 Bit Clock from the DAC
介绍了两种处理来自DAC的时钟的方法。第一种是不使用时钟管理电路,第二种使用MMCM。分别介绍了两种方法的具体配置过程,如输入输出管脚属性的设置、时钟反馈如何连接等。
4.2 Bit Clock to the DAC
介绍了产生源同步时钟的方法。时钟通过与数据同样的OSERDESE2电路生成,保证了两者之间时序性能的一致性,通过ODELAYE2实现与数据的相位偏移。在xapp594所述应用中,源同步时钟并不是通过MMCM产生一个同步或90度相移的时钟,因为该时钟在输出
时经历的路径与数据不同,所以在端口处会有所变化。而如果OSERDESE2,则该路径与数据完全一致,然后通过ODELAYE2进行的调整就更有目的性。
5. DATA 6. OSERDESE2
介绍了OSERDESE2的详细时序图和工作方式,并且使用了一种前置寄存器的方法防止OSERDESE2输出错误数据,即消除在复位后,OSERDESE2可能短暂输出无效数据的情况。插入前置寄存器的输出电路如下图。文中还详细介绍了如何正确使用复位和使能信号。