基于Virtex-5的串行傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
對(duì)本系統(tǒng)的性能測(cè)試主要通過兩種方式進(jìn)行:一是采集收發(fā)端信號(hào)眼圖并將其與接收器的波罩(EYE_MASK)進(jìn)行比較;二是測(cè)試串行傳輸?shù)恼`碼率(BERT:bit error ratio test)。
接收器的EYE_MASK形象地反映了接收器的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍,只有處于接收區(qū)域內(nèi)的信號(hào)才能被接收器正確識(shí)別,否則采樣判決后得到的將是誤碼。Virtex-5中GTP單元的最小EYE_MASK為(112ps,150mV),其中112ps表示最小眼寬(EYE_WIDTH),150mV給出最小眼高(EYE_HEIGHT)。圖5給出了在靠近FPGA發(fā)送管腳和接收管腳處測(cè)得的串行傳輸收發(fā)兩端的信號(hào)。在該測(cè)試信道環(huán)境下,正常發(fā)送信號(hào)到達(dá)接收端時(shí)已經(jīng)被大幅衰減和畸變,眼寬僅為96ps,眼高僅為70.5mV,均不滿足GTP的要求(112ps,150mV)。如果不考慮芯片內(nèi)部的均衡器,該接收信號(hào)將不能被正確識(shí)別。相反,如果在發(fā)送端增加預(yù)/去加重,則能有效地對(duì)抗信道的不理想性,在一定程度上降低接收處信號(hào)的抖動(dòng),使眼圖睜開達(dá)到(211ps,191mV)。這一實(shí)測(cè)結(jié)果與之前的仿真和理論分析一致。
賽靈思提供了一個(gè)專門用于誤碼率測(cè)試的工具IBERT,如圖6所示,其基本原理是在發(fā)送端發(fā)送一個(gè)偽隨機(jī)序列(如PRBS7),接收端接收到序列后再與同一偽隨機(jī)序列進(jìn)行校對(duì)并記錄校對(duì)結(jié)果。利用這個(gè)工具可以動(dòng)態(tài)調(diào)整GTP的參數(shù)設(shè)置并測(cè)出相應(yīng)的傳輸誤碼率。

圖6 誤碼率測(cè)試
通過IBERT工具可以得到本系統(tǒng)在不同預(yù)/去加重和均衡參數(shù)設(shè)置下的無誤碼(BER1e-12)采樣區(qū)間,如表1所示。
表 1 無誤碼采樣區(qū)間(單位:1/128 UI)
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