高速收发器：PHY层笔记（一）

笔记：

高速收发器的数据位宽通常有：2,4,8字节等；

PCIE喜欢的位宽是1DW = 4 Byte；

这里对高速收发器的设计为4 Byte也就是32位宽；

GT中PHY层的字对齐和掩码处理

高速收发器的数据流以SOT开始（和MIPI一样），GT的SOT一般就是K码，标志了开始，其也具有EOT，标志了结束；

但与MIPI有很大的不同，GT的K码可能会出现在数据端口的某一个字节上，接收端接收的顺序次序是随机的；

以32位宽违例：

{D0,D1,D2,D3} , SOT可能会出现在任何一个D的位置上；（EOT也需要处理这种情况）

我设置的是32/40的any边界，所以在四个字节的位置上出现都是有可能的。

 

这就意味着类似于MIPI的字对齐操作需要时刻进行；

    //Search_Byte_Offset
    reg [3:0]   i;
    always @(posedge I_CLK or negedge I_Rst_n) begin
        if(I_Rst_n == 1'b0) begin
            Byte_Offset <= 4'b0;
            Search_Locking <= 1'b0;
        end else if(!ReSearch_delay && I_ReSearch_Offset) begin
            Byte_Offset <= 4'b0;
            Search_Locking <= 1'b0;
        end else if(Search_Locking == 1'b0) begin
            for(i=8'h0;i<8;i=i+1) begin
                if(Concat_Byte_data[(i+1'b1)+:8] == SoT) begin
                    Byte_Offset <= i[2:0] + 1'b1;
                    Search_Locking <= 1'b1;
                end
            end
        end
    end

同时这还涉及掩码信号，其实就是AXI协议中的字节有效（PCIE中也有这种操作）；

1.字对齐；

2.掩码处理；

我尝试用FOR来写，不好用；这个是错的，只是分享一下；

            for(r_looking_i=8'h0;r_looking_i < 32;r_looking_i = r_looking_i + 8) begin
                if(r_i_gt_rx_data[r_looking_i+:15] == P_Sync_Code[15:00]) begin
                    if(r_looking_i == 0 && r_i_gt_rx_data[16+:8] == P_SoT_Code[07:00]) begin
                        r_commoa_access == 1'b1;
                    end else if(r_looking_i == 0 && r_i_gt_rx_data[24+:8] == P_SoT_Code[07:00]) begin
                        r_commoa_access == 1'b1;
                    end else if(r_looking_i == 8 && r_i_gt_rx_data[24+:8] == P_SoT_Code[07:00]) begin
                        r_commoa_access == 1'b1;
                    end else if(r_looking_i == 8 && i_gt_rx_data[07:00] ==  P_SoT_Code[07:00])  begin
                        r_commoa_access == 1'b1;
                    end else if(r_looking_i == 16 && r_i_gt_rx_data[24+:8] == P_SoT_Code[07:00])  begin
                        r_commoa_access == 1'b1;
                    end
                end
            end

 这是我的现在写法：

    always @(posedge i_sys_clk) begin
        if(i_sys_rst == 1'b1) begin
            r_o_axi_s_keep <= 4'b0000;
        end else if((r_sof_check == 1'b1)||(r_data_process == 1'b1)) begin
            if(r_sof_mark == 4'b0001) begin
                if(r_eof_mark == 4'b0001 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1110;
                end else if(r_eof_mark == 4'b0010 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1111;
                end else if(r_eof_mark == 4'b0100 && r_d1_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1000;
                end else if(r_eof_mark == 4'b1000 && r_d1_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1100;
                end else begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1111;
                end
            end else if(r_sof_mark == 4'b0010) begin
                if(r_eof_mark == 4'b0001 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1100;
                end else if(r_eof_mark == 4'b0010 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1110;
                end else if(r_eof_mark == 4'b0100 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1111;
                end else if(r_eof_mark == 4'b1000 && r_d1_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1000;
                end else begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1111;
                end
            end else if(r_sof_mark == 4'b0100) begin
                if(r_eof_mark == 4'b0001 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1000;
                end else if(r_eof_mark == 4'b0010 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1100;
                end else if(r_eof_mark == 4'b0100 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1110;
                end else if(r_eof_mark == 4'b1000 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1111;
                end else begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1111;
                end
            end else if(r_sof_mark == 4'b1000) begin
                if(r_eof_mark == 4'b0001 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b0000;
                end else if(r_eof_mark == 4'b0010 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1000;
                end else if(r_eof_mark == 4'b0100 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1100;
                end else if(r_eof_mark == 4'b1000 && r_eof_check == 1'b1) begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1110;
                end else begin
                    r_o_axi_s_keep <= 4'b1111;
                end
            end
        end else begin
            r_o_axi_s_keep <= 4'b0000;
        end
    end

 

GT PHY到万兆网：万兆网MAC层的CRC处理

千兆网的CRC是8d32的：http://outputlogic.com/?page_id=321

但是如果选取了万兆网的32用户位宽，需要使用32d32，并且带掩码的CRC运算；

例如：

1.传输五个字节D0-D4；

2.D0-D3输入CRC模块进行校验；

3.D4就不能直接输入计算了，需要结合掩码完成；

发送数据所需要的数据流组成

同步码+SOT+DATA+EOF+LFSR
K28，5：1011 1100 （BC）
SOT：K27.7:8b/10B编码规定；111 11011（FB）
EOF：K29.7：111 11101（FD）
空闲：K23.7：111 10111（F7）并不用得到这个，而是直接使用LFSR；
同步码：一般需要多组同步码，才能保障稳定；
EMI问题：处于空闲状态的时候，如果一直在发送数值，会引起严重的尖峰问题，从而带来巨大的电磁辐射；
所以在空闲的时候，需要发送LFSP（伪随机码）序列，这是一种频谱近似于白噪声的序列，所以辐射较小，产生EMI问题的可能性很小。