所有IP核沒有正確工作，原因一半是時鐘，一半是復(fù)位。

匯總篇：

Xilinx FPGA平臺GTX簡易使用教程（匯總篇）

目錄

前言

一、復(fù)位與初始化

?二、復(fù)位模式

三、CPLL復(fù)位

四、QPLL復(fù)位

??五、GTX TX初始化與復(fù)位

5.1 GTX TX復(fù)位和初始化的端口信號

5.2 GTX TX復(fù)位對配置完成的響應(yīng)

5.3 GTX?TX復(fù)位對GTTXRESET脈沖的響應(yīng)

5.4 GTX TX 模塊復(fù)位

?六、RX復(fù)位與初始化

結(jié)論

前言

????????復(fù)位與初始化部分其實還挺復(fù)雜，還好GTX已經(jīng)幫我們做好了，不想麻煩的直接跳到文末看結(jié)論~~~不過了解下也挺有意思的~~

????????同時GTX復(fù)位也挺隨意的，你想怎么復(fù)位都可以，支持整體復(fù)位，單個組件復(fù)位。我們也可以不復(fù)位，核不會因為我們沒有進行軟復(fù)位就不對核進行復(fù)位，在上電之后會自動進行一系列的復(fù)位，不隨你的意志而轉(zhuǎn)移。下面我們就來仔細(xì)研究研究GTX的復(fù)位吧！

????????鑒于筆者剛學(xué)習(xí)FPGA半年時間，對一些底層內(nèi)容還不是很熟悉，所以本章內(nèi)容基本為UG476關(guān)于復(fù)位和初始化章節(jié)的翻譯。

一、復(fù)位與初始化

????????在FPGA上電配置之后，必須進行初始化才能使用GTX/GTH。（后文全用GTX表示，同樣適用于GTH）GTX的發(fā)送器（TX）和接收器（RX）可以獨立的同步進行初始化。

GTX的TX和RX初始化包含兩步：

1. 初始化相關(guān)的PLL來驅(qū)動TX/RX
2. 初始化TX和RX的數(shù)據(jù)路徑（PMA+PCS）

????????GTX的TX和RX能從QPLL或者CPLL接收一個時鐘。所以在TX/RX初始化之前必須對相關(guān)的PLL(QPLL/CPLL）進行初始化。TX/RX使用的任何PLL都是多帶帶的進行復(fù)位，PLL復(fù)位操作與TX/RX復(fù)位完全獨立。TX/RX的數(shù)據(jù)路徑復(fù)位必須在相關(guān)的PLL復(fù)位完成，locked之后進行。（就跟我們使用PLL ?IP核一樣，等locked拉高之后，時鐘穩(wěn)定才能使用）

?看圖說話：TX/RX是獨立的并行的進行復(fù)位操作。

????????GTX的TX和RX使用一個狀態(tài)機來控制初始化過程，并被劃分為幾塊來分別復(fù)位。該劃分允許復(fù)位狀態(tài)機按順序控制復(fù)位過程：PMA可以首先被復(fù)位，PCS可以在TXUSERRDY或者 RXUSERRDY信號被斷言后進行復(fù)位。在需要的時候，它也同樣允許PMS，PCS，他們內(nèi)部的功能模塊獨立的進行復(fù)位。

????????GTX提供了兩種復(fù)位類型： initialization 和 component。

? Initialization Reset:?初始化復(fù)位。這種復(fù)位用作GTX完全復(fù)位。必須在設(shè)備上電及配置完成之后。在必要的時候，TX端口和RX端口的復(fù)位(GTTXRESET 和 GTRXRESET)同樣可被用來重新初始化GTX的TX和RX。 ?

? Component Reset:?模塊復(fù)位。對TX / RX 多帶帶部分進行復(fù)位。 TX模塊復(fù)位端口包括TXPMARESET 和TXPCSRESET 。RX 模塊復(fù)位端口包含RXPMARESET，RXDFELPMRESET，EYESCANRESET， RXPCSRESET， RXBUFRESET和 RXOOBRESET。（有木有很多很復(fù)雜。。）

注：

1. 所有的復(fù)位高電平有效。
2. 這些復(fù)位都是異步的。對這些異步復(fù)位的推薦設(shè)計是一個（各自時鐘域）時鐘周期的脈沖信號。
3. 復(fù)位端口不應(yīng)該被用做下電的目的。

兩種復(fù)位類型主要有以下不同：

TX部分：

?RX部分：

?二、復(fù)位模式

GTX的初始化復(fù)位 (initialization reset) 只能使用順序復(fù)位模式（Sequential mode ）。?

GTX的TX復(fù)位只能使用順序復(fù)位模式（Sequential mode ）。

GTX的RX復(fù)位可以使用兩種復(fù)位模式：

Sequential mode ：順序復(fù)位。隨復(fù)位狀態(tài)機（initialization 或 component）順序復(fù)位各個部分。

Single mode ：多帶帶復(fù)位。僅復(fù)位單個部分（PMA、PCS、內(nèi)部功能塊）。

復(fù)位完成由信號(TX/RX)RESETDONE表示，由低到高。

復(fù)位模式對CPLL和QPLL沒有任何影響。GTX也可以被軟件進行彈性復(fù)位設(shè)置，不管是哪種模式。

使用GTRESETSEL來選擇復(fù)位模式，RESETOVRD必須驅(qū)動為低電平。詳細(xì)見下表：

?注：復(fù)位前，GTRESETSEL和RESETOVRD需要300-500ns的有效時間。

三、CPLL復(fù)位

????????在相關(guān)時鐘邊沿信號被檢測到之前，CPLL必須使用CPLLPD端口來下電。在CPLLPD被釋放后，CPLL在使用之前必須進行復(fù)位。每個GTX通道都有3個專用端口用來CPLL復(fù)位。如下圖：

?CPLLRESET ：CPLL的復(fù)位輸入。推薦設(shè)計是一個時鐘周期。

CPLLLOCK ?：拉高時，表示CPLL的復(fù)位完成。

內(nèi)部CPLL復(fù)位信號：低有效。但是由GTX內(nèi)部電路產(chǎn)生的真正的CPLL復(fù)位必須比CPLLRESET高脈沖時間要長。這個時間跟帶寬、時鐘頻率等有關(guān)。

四、QPLL復(fù)位

QPLL復(fù)位大致與CPLL相同。放張圖：

??五、GTX TX初始化與復(fù)位

????????開門見山的說：GTX的TX復(fù)位只能使用順序復(fù)位模式（Sequential mode ）。

????????GTX的TX使用一個復(fù)位狀態(tài)機來控制復(fù)位過程。TX復(fù)位分為兩部分：TX PMA和TX PCS。

????????回憶下（1）GTX基本知識所介紹的：GTX的TX和RX均有PMA+PCS兩個子層組成。

?????????在整個PMA和PCS中，都由這個復(fù)位狀態(tài)機按順序執(zhí)行復(fù)位。如下圖：

?????????使用TXPMARESET來對TX進行復(fù)位，TXRESETDONE拉高表示復(fù)位完成。

? ? ? 直到TXUSERRDY被檢測為高時，TX復(fù)位狀態(tài)機才對PCS進行復(fù)位。但是，驅(qū)動TXUSERRDY為高需滿足以下條件：

1. 所有應(yīng)用到的時鐘包括TXUSRCLK/TXUSRCLK2必須穩(wěn)定，或者locked（在PLL/MMCM被使用的時候）
2. 用戶接口已經(jīng)準(zhǔn)備好傳輸數(shù)據(jù)到GTX。

5.1 GTX TX復(fù)位和初始化的端口信號

5.2 GTX TX復(fù)位對配置完成的響應(yīng)

TX復(fù)位必須滿足下列條件：

1. ?使用順序復(fù)位模式，GTRESETSEL必須為低。.

2. ?GTTXRESET必須使用。

3. ?在復(fù)位完成前（TXRESETDONE拉高），TXPMARESET和TXPCSRESET 必須驅(qū)動為低不變。

4. ?在PLL locked之前，GTTXRESET不能被驅(qū)動為低。

如果加載配置時，復(fù)位模式默認(rèn)為順序復(fù)位模式，在配置加載后等待最少500ns，C/QPLLRESET 和GTTXRESET 就可以被斷言了。

如果復(fù)位模式為single mode，用戶必須：

1. ?在配置加載完成后，等待最少500ns。

2. ?將復(fù)位模式改為順序復(fù)位模式?Sequential mode。

3. ?再等待300-500ns。

4. ?斷言 C/QPLLRESET和 GTTXRESET。

推薦的設(shè)計是使用來自相關(guān)的CPLL或者QPLL的PLLLOCK 來釋放GTTXRESET由高到低。

TX復(fù)位狀態(tài)機等GTTXRESET拉高，開始TX復(fù)位，直到GTTXRESET被釋放低為止。

如下圖所示：

?

5.3 GTX?TX復(fù)位對GTTXRESET脈沖的響應(yīng)

GTX允許用戶在任意時刻對TX進行復(fù)位，只需要給GTTXRESET一個有效的高脈沖信號。 TXPMARESET_TIME和 TXPCSRESET_TIME 可以被設(shè)置為靜態(tài)的也可以通過DRP端口來動態(tài)設(shè)置以適配在申請 GTTXRESET之前要求的復(fù)位時間。

當(dāng)使用GTTXRESET時必須滿足以下條件：

1. 使用sequential mode必須將GTRESETSEL置低。
2. 在復(fù)位完成之前，TXPMARESET 和 TXPCSRESET 必須一直為低。
3. ? ? ?3. 相關(guān) PLL必須 locked。
4. ? ? ?4. GTTXRESET的推薦設(shè)計是一個時鐘周期脈沖。

5.4 GTX TX 模塊復(fù)位

????????TX PMA和 TX PCS 可以多帶帶進行復(fù)位。在 TXPMARESET 或者 TXPCSRESE復(fù)位過程完成之前，TGTTXRESET必須保持為低。驅(qū)動TXPMARESET從高到低來啟動PMA復(fù)位程序， 在TXPMARESET復(fù)位過程中，TXPCSRESET必須保持為低。

????????在順序復(fù)位模式，復(fù)位狀態(tài)機在PMA復(fù)位完成后，（如果TXUSERRDY為高）自動開始PCS復(fù)位。如下圖：

?當(dāng)TXUSERRDY為高時，驅(qū)動TXPCSRESET由高到低來啟動PCS復(fù)位程序。在PCS復(fù)位過程中，TXPMARESET 必須保持為低。

在順序復(fù)位模式，復(fù)位狀態(tài)機僅復(fù)位PCS，如下圖：

?六、RX復(fù)位與初始化

已經(jīng)快11點了，累了，溜了溜了，，，放張圖：

?

結(jié)論

由GTX核分別輸出了發(fā)送端TX和接收端RX的初始化完成信號：

TX：?gt0_tx_fsm_reset_done_out（output）

RX： gt0_rx_fsm_reset_done_out（output）

直接使用這兩個信號就好，TX復(fù)位完成就可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)，RX復(fù)位就可以接收數(shù)據(jù)。

也可以加個信號 GT_RESET_DONE；

assign GT_RESET_DONE = gt0_tx_fsm_reset_done_out && gt0_rx_fsm_reset_done_out；

先用起來，后面再深入研究，不過了解了復(fù)位過程發(fā)現(xiàn)還是有點意思~

OK，前面說了一大堆結(jié)論卻還是很簡單的~

拿去搬磚吧~

???