Xilinx ZYNQ7035 PL SFP光口通信例程

corekernel · 发表于 2023-2-20 21:18:26

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本文主要介绍说明XQ6657Z35-EVM 高速数据处理评估板SPF光口通信例程的功能、使用步骤以及各个例程的运行效果。
（基于TI KeyStone架构C6000系列TMS320C6657双核C66x 定点/浮点DSP以及Xilinx Zynq-7000系列SoC处理器XC7Z035-2FFG676I设计的异构多核评估板，由核心板与评估底板组成。）

ZYNQ7035 PL SFP光口通信例程

1.1.1 例程位置

ZYNQ例程保存在资料盘中的Demo\ZYNQ\PL\aurora_8b10b_0_ex文件夹下。

1.1.2 功能简介

使用Aurora 8B/10B IP核生成后带的例子工程，稍作修改。

图 Aurora 8B/10B例子工程

FRAME_GEN: 本地并行数据发送模块
功能：本地产生GTX并行发送数据
接口说明：
// User Interface
output  [0:15]    TX_D; //发送数据
output          TX_REM;  //最后一个16bits数据的高低字节有效标识，0表示，表示TX_D[0:7]有效；1表示TX_D[0:15]有效。
output          TX_SOF_N; //发送开始标识，低电平有效
output          TX_EOF_N; //发送结束标识，低电平有效
output          TX_SRC_RDY_N; //发送数据源端准备好标志，低有效
input             TX_DST_RDY_N; //发送数据目的端准备好标，为0时才允许发送数据

// System Interface
input             USER_CLK;//用户时钟，由Aurora IP核提供，数据发送模块用此时钟作为同步时钟
input             RESET;//复位，高有效
input             CHANNEL_UP;//GTX通道初始化完成标志，为1时表示完成

数据发送模块只有在RESET=0、CHANNEL_UP=1和TX_DST_RDY_N=0时，才允许发送数据。

FRAME_CHECK: 本地并行数据接收检测模块
功能：本地接收GTX并行数据，并检测数据是否存在误码
接口说明：
// User Interface
input [0:15] RX_D; //接收数据
output          RX_REM;  //最后一个16bits数据的高低字节有效标识，0表示，表示RX_D[0:7]有效；1表示RX_D[0:15]有效。
output          RX_SOF_N;  //接收开始标识，低电平有效
output          RX_EOF_N;  //接收结束标识，低电平有效
input             RX_SRC_RDY_N; //接收数据有效，低电平有效

// System Interface
input             USER_CLK; //用户时钟，由Aurora IP核提供，数据发送模块用此时钟作为同步时钟
input             RESET; //复位，高有效
input             CHANNEL_UP; //GTX通道初始化完成标志，为1时表示完成
output  [0:7]    ERR_COUNT; //接收数据错误个数

Aurora 8B10B IP核参数设置如下图所示：

Aurora 8B10B IP核显示最高只支持6.6Gbps，这里我们将线速率设置为5Gbps，参考时钟设置为100MHz。

1.1.3 管脚约束

ZYNQ PL工程管脚约束如下图所示：

1.1.4 例程使用

1.1.4.1 连接光纤模块

将光模块插入光模块笼子，并使用光纤线缆将光模块的收、发端口自环对接：

1.1.4.2 加载运行ZYNQ程序

1.1.4.2.1 打开Vivado工程

打开Vivado示例工程：

工程打开后界面及工程主要模块说明如下图所示：

1.1.4.2.2 下载ZYNQ PL程序

下载bit流文件aurora_8b10b_0_exdes.bit，并且配套aurora_8b10b_0_exdes.ltx调试文件，如下图下载界面所示：

1.1.4.3 运行结果说明

ZYNQ PL端提供的ILA调试窗口，可以实时抓取采集GTX收发本地并行信号以及错误检测信号的时序波形。
ILA抓取波形如下图所示：

ILA抓取信号说明如下：
ERR_COUNT[0:7]：接收数据错误个数，接收模块分析接收数据是否正确；
tx_d_i[0:15]：发送数据；
tx_rem_i：最后一个发送数据的高低字节有效标识，0表示，表示tx_d_i[0:7]有效，1表示tx_d_i[0:15]有效；
tx_src_rdy_n_i：发送数据源端准备好标志，结合tx_dst_rdy_n_i使用，都为0时表示可以发送数据，
tx_sof_n_i：发送开始标识，低电平有效；
tx_eof_n_i：发送结束标识，低电平有效；
tx_dst_rdy_n_i：发送数据目的端准备好标志；
rx_d_i[0:15]：接收数据
rx_rem_i：最后一个接收数据的高低字节有效标识，0表示，表示rx_d_i[0:7]有效，1表示rx_d_i[0:15]有效；
rx_src_rdy_n_i：接收数据源端准备好标志;
rx_sof_n_i：接收开始标识，低电平有效；
rx_eof_n_i：接收结束标识，低电平有效；
CHANNEL_UP：为1表示GTX通道完成正常初始化；
LANE_UP：指示GTX每个lane是否正常初始化成功，这里只有1个Lane；
SOFT_ERR、HARD_ERR：软、硬件错误指示，正常情况应该为0
tx_lock_i_ila：GTX时钟锁定指示，正常情况应该为1
pll_not_locked_ila：GTX时钟失锁指示，正常情况应该为0

VIO虚拟IO界面如下图所示：

VIO界面上标识Input的为采集信号，用户只能查看对应信号当前的逻辑电平值，1表示高电平，0表示低电平；VIO界面上标识Output的为用户控制信号，用于控制用户逻辑的，用户可以在Value一栏输入0/1电平值，从而达到控制用户逻辑的目的。VIO界面主要用于复位用户逻辑，以及查看通道是否链接成功，VIO界面可以不用操作。

1.1.4.4 退出实验

Vivado调试界面Hardware Manager窗口，右键单击localhost(1)，在弹出的菜单中点击Close Server，断开ZYNQ JTAG仿真器与板卡的连接：