FPGA的GTP(aurora 协议)高速串行接口数据收发（转）

 reference:https://blog.csdn.net/qq_40261818/article/details/83039829 

                  PG046-Aurora 8B/10B  Logicore IP Product Guide.pdf

GTP（吉比特收发器）简称Gigabit Transceiver with Low Power，常常应用于板级通讯，板与板，应用在高速串行接口的数据收发。在A7系列芯片中咱们叫GTP、在K7系列咱们叫GTX、V系列叫GTH、对于不一样速度等级的高速通讯的物理接口。

首先就是要了解aurora IP帧模式，Aurora 协议是由Xilinx 公司提供的一个开放、免费的链路层协议，能够用来进行点到点的串行数据传输，具备实现高性能数据传输系统的高效率和简单易用的特色。Aurora 8b10协议是一个可扩展的、轻量级的链路层协议，能够用于单路或者多路串行数据通讯。

 

1. AuroraIP帧模式                                                          

1.1 IP核配置                                                                 

    Lane width Byte=4Bytes          设置了用户AXI-Stream接口位宽是32bit 

    Lane Rate=5.0Gbps                 设置了高速串行总线的数据速率 

    GT Refclk=125Mhz                  设置了高速串行总线参考时钟频率,须要参考板卡实际链接的晶振频率 

    Init clk=50Mhz                          用于初始化和产生复位的信号，请使用独立的时钟不要使用本IP核生成的用户时钟。 

    Drp clk=50Mhz                         用于DRP配置的时钟，此时钟能够与Init clk 一致。 

    DataFlow Mode=Duplex          通讯模式选择全双工,也能够选择单收或单发. 

    Interface =Frame                     用户接口模式选择帧模式,帧模式帧内部含有起始字节和结束字节，选择性使能CRC ,用于数据校验，相对比流模式效率下降，可是能感知帧内是否出错。                                                   

    Flow Control = UFC                  流控信号选择User Flow Control，加入流控机制，流控信息能够更优先的传送,只有在Frame模式下能够选择。                                                    

    Error Detection = CRC              使能CRC校验帧数据是否出错。 

    GT Selection -> Lanes = 1；

    RefClk=GTPQ0                          选择高速接口数量和参考时钟，这部分设置芯片有专用管脚对应，根据实际板卡和芯片型号选择。

                                                     

                                                       

    Shared Logic = Include shared logic in core   

                                                    共享逻辑资源不输出共享信号接口，只包含在IP核内部，在共享模式下一些时钟PLL资源能够给多个核使用。 

    INITCLK = Single ended init clk           初始化时钟选择单端时钟

      未注明的设置选项保持默认便可  

   

1.2 复位时序                                                             

上电后GT_Reset和Reset同时复位，GT_Reset提早128clk退出复位，当LaneUp&ChannelUp出现降低沿后 触发复位时序，Reset提早进入复位，128个时钟后GT_Reset进入复位状态，GT_Reset保持128时钟周期后,退出复位，以后再通过128时钟周期Reset退出复位,复位顺序完成。

1.3 用户流控信号   (ufc)

发送UFC数据，数据来自于S_axi_tx_tdata，发送到m_axi_ufc_rx_tdata; s_axi_ufc_tx_tdata指定UFC发送数据的大小（2~16byte）； 如图，指定发送UFC大小2byte;

   接收UFC数据，接收到2byte数据

 

 

1.3.1 用户流控信号时序 

用户流控信号能够插入数据流中，从而在接收端能够下降缓冲buffer压力，通常应用场景，当接收端 buffer即将溢出时，给发送端发送指令，使得发送端插入流控数据下降接收端数据量防止溢出。

 

2. 帧模式结构框图      

                                                 

tx_ctrl和rx_ctrl模块是用户设计模块。tx_ctrl产生 测试数据源，经过Aurora IP发送到传输介质中，接收端接收数据并检测CRC检测结果，并对CRC错包计 数。在调试期间能够用xilinx调试IP的VIO功能监测错包数量。