[转载]LVDS_FPGA

来源：http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_1988415.HTM

http://hi.baidu.com/shouzhishi/blog/item/8a348bfabbc05c284e4aead6.html

对于Xilinx芯片而言，LVDS与BANK的连接是有要求的。因为LVDS的输出只能布局在bank0或者bank2上，而LVDS的输入并没有这个要求。所以在看Spartan6板子上的布局时，发现CN3插槽有连接到bank0但主要还是连接到bank3上。而CN4全部连接到bank3所以只能作为LVDS的输入部分。而CN5全部连接到bank0上，所以即可以作为LVDS的输入也可以作为LVDS的输出。所以做这个插槽是最好的。发现洪鸿榕好聪明。这种都能发现。　

 

 

 

LVDS输入和输出在FPGA中都是有IP core的。以7bit，4+1，时钟74.25MHz为例。说明IP core的设置

 首先，选择你所用的器件，我用的是Cyclone 3。 再选择LVDS receiver，

what is the number of channels ?  选择4...........表示4组数据;

 what is the deserialiation factor ?   选择7...........表示每个CLK传7bit;

 

what is the input data rate?  填519.75.................即74.25*7

选择use shared PLL..........

what is the phase ............这个选项是选择数据线与时钟的相位差,因为LVDS的相位有差别,接收IP core能调整.

 

　　FPGA中IBUFDS、IBUFGDS&OBUFDS

　　与全局时钟资源相关的Xilinx器件原语包括：IBUFG、IBUFGDS、BUFG、BUFGP、BUFGCE、BUFGMUX、BUFGDLL和DCM等

　　全局时钟资源的使用方法 全局时钟资源的使用方法(五种)

1.IBUFG + BUFG的使用方法：
IBUFG后面连接BUFG的方法是最基本的全局时钟资源使用方法，由于IBUFG组合BUFG相当于BUFGP，所以在这种使用方法也称为BUFGP方法。

2. IBUFGDS + BUFG的使用方法：
当输入时钟信号为差分信号时，需要使用IBUFGDS代替IBUFG。

3. IBUFG + DCM + BUFG的使用方法：
这种使用方法最灵活，对全局时钟的控制更加有效。通过DCM模块不仅仅能对时钟进行同步、移相、分频和倍频等变换，而且可以使全局时钟的输出达到无抖动延迟。

4. Logic ＋ BUFG的使用方法：
BUFG不但可以驱动IBUFG的输出，还可以驱动其它普通信号的输出。当某个信号(时钟、使能、快速路径)的扇出非常大，并且要求抖动延迟最小时，可以使用BUFG驱动该信号，使该信号利用全局时钟资源。但需要注意的是，普通IO的输入或普通片内信号进入全局时钟布线层需要一个固有的延时，一般在10ns左右，即普通IO和普通片内信号从输入到BUFG输出有一个约10ns左右的固有延时，但是BUFG的输出到片内所有单元(IOB、CLB、选择性块RAM)的延时可以忽略不计为“0”ns。

5． Logic + DCM + BUFG的使用方法：
DCM同样也可以控制并变换普通时钟信号，即DCM的输入也可以是普通片内信号。使用全局时钟资源的注意事项全局时钟资源必须满足的重要原则是：使用IBUFG或IBUFGDS的充分必要条件是信号从专用全局时钟管脚输入。换言之，当某个信号从全局时钟管脚输入，不论它是否为时钟信号，都必须使用IBUFG或IBUFGDS；如果对某个信号使用了IBUFG或IBUFGDS硬件原语，则这个信号必定是从全局时钟管脚输入的。如果违反了这条原则，那么在布局布线时会报错。这条规则的使用是由FPGA的内部结构决定的：IBUFG和IBUFGDS的输入端仅仅与芯片的专用全局时钟输入管脚有物理连接，与普通IO和其它内部CLB等没有物理连接。另外，由于BUFGP相当于IBUFG和BUFG的组合，所以BUFGP的使用也必须遵循上述的原则。

IBUFDS、IBUFGDS和OBUFDS都是差分信号缓冲器，用于不同电平接口之间的缓冲和转换。IBUFDS 是差分输入的时候用，OBUFDS是差分输出的时候用，而IBUFGDS则是时钟信号专用的输入缓冲器。

 

 

程序LVDS_GENERATE的说明：

 

Xilinx的Vertex系列FPGA均在IO端口集成了LVDS收发器。要采用LVDS差分标准传输信号，

 

需要对FPGA的IO端口进行配置，从而使综合工具在FPGA布局布线流程中，将LVDS驱动器结合到IO端口上。

 

1、在发送端，应在IO端口配置OBUFDS模块(图6)。

OBUFDS  OBUFDS_inst(

 

.O(O),//Diff_P   output

 

.OB(OB) ,//Diff_n  output

 

.I(I) //Buffer  input

 

)；

 

Defpamm  OBUFDS_inst.DRIVE=12；

 

Defparam  OBUFDS_inst.IOSTANDARD=“LVDS_25”；

 

Defparam  OBUFDS_inst.SLEW=“SLOW”；

 

 

 

2、在接收端，应配置IBUFDS模块(图7)。

 

 

IBUFDS  IBUFDS_inst (

 

.O(O) ,//buffer output

 

.I(I) ,//Diff_P buffer input

 

.IB(IB) //Diff_n buffer input)；

 

//reflection the this defparam.

 

Defparam IBUFDS_inst.IOSTANDARD＝“LVDS_25”；

 

 

 

3、IBUFGDS则是时钟信号专用的输入缓冲器

 

        IBUFGDS #(

 

             .DIFF_TERM               ("TRUE"                      ),

 

//时钟信号专用的输入缓冲器// Differential Termination

 

             .IOSTANDARD                   ("LVDS_25"                )

 

       // Specifies the I/O standard for this buffer

 

        )

 

        IBUFGDS_inst (

 

             .O  (clk74m_ibuf            ), // Clock buffer output

 

             .I  (clk74m_p                   ), // Diff_p clock buffer input

 

             .IB   (clk74m_n                )  // Diff_n clock buffer input

 

        );

 

 

Spartan-6是面向低成本的低端产品。

 

 

spartan 6里bufio2到底怎么用

来源：FPGA开发实用教程  第4节 Xilinx公司原语的使用方法

http://www.eefocus.com/article/08-03/37457s.html  

BUFG如果要对全局时钟，实现PLL或DCM等时钟管理，则需要手动例化该缓冲器。

IBUFDS原语用于将差分输入信号转化成标准单端信号，且可加入可选延迟。

IBUFDS原语的例化代码模板如下所示：
// IBUFDS: 差分输入缓冲器（Differential Input Buffer）
// 适用芯片：Virtex-II/II-Pro/4, Spartan-3/3E
// Xilinx HDL库向导版本，ISE 9.1
IBUFDS #(
.DIFF_TERM("FALSE"),
// 差分终端，只有Virtex-4系列芯片才有，可设置为True/Flase
.IOSTANDARD("DEFAULT")
// 指定输入端口的电平标准，如果不确定，可设为DEFAULT
) IBUFDS_inst (
.O(O), // 时钟缓冲输出
.I(I), // 差分时钟的正端输入，需要和顶层模块的端口直接连接
.IB(IB) // 差分时钟的负端输入，需要和顶层模块的端口直接连接
); // 结束IBUFDS模块的例化过程

OBUFDS将标准单端信号转换成差分信号，输出端口需要直接对应到顶层模块的输出信号，和IBUFDS为一对互逆操作。

OBUFDS原语的例化代码模板如下所示：
// OBUFDS: 差分输出缓冲器（Differential Output Buffer）
// 适用芯片：Virtex-II/II-Pro/4, Spartan-3/3E
// Xilinx HDL库向导版本，ISE 9.1
OBUFDS #(
.IOSTANDARD("DEFAULT")
// 指名输出端口的电平标准
) OBUFDS_inst (
.O(O), // 差分正端输出，直接连接到顶层模块端口
.OB(OB), // 差分负端输出，直接连接到顶层模块端口
.I(I) // 缓冲器输入
); // 结束OBUFDS模块的例化过程

IBUFGDS是IBUFG的差分形式，当信号从一对差分全局时钟管脚输入时，必须使用IBUFGDS作为全局时钟输入缓冲。

BUFIO2：全局时钟脚输入，产生一个同频的时钟，一个整数分频和占空比可调的时钟，一个用于SERDES的控制信号；每一个GCLK连接着两个BUFIO。

BUFPLL：图1所示为BUFPLL的原语，主要用来驱动高速I/O，为ISERDES2和OSERDES2提供时钟。
它会将PLL的LOCK输出与GCLK、SERDES选通和PLL时钟对齐。其中的IOCLK仅仅是将输入时钟通过了一级缓冲的版本。LOCK输出信号其实与PLL的LOCKED信号具有相同的功能，它们的区别在于，在PLL 锁定、BUFPLL对齐SERDES选通信号之前，LOCK不会变高。

 

图1 BUFPLL的原语

 

Spartan-6器件每个BANK有两个BUFPLL，专用于PLL，不建议将其用作逻辑时钟。

 

 

来源：http://bbs.21ic.com/icview-274771-1-1.html 

http://xilinx.eefocus.com/yq000cn/blog/

S6时钟资源整理：
S6系列的芯片提供16个全局时钟网络，并提供40个区域时钟，用于ISERDES和OSERDES串并转化或者并串转换；全局时钟网络被BUFGMUX驱动，区域时钟被BUFIO2驱动，PLL被BUFPLL驱动；BUFIO2和BUFPLL只用于IO clock；
16个时钟网络被16个BUFGMUX驱动，BUFGMUX的时钟来源有三个：上下bank的时钟源，左右bank的时钟源和内部来自DCM/PLL的内部时钟；这些时钟源通过位于FPGA中部的时钟交换矩阵到达整个FPGA；
BUFG是用BUFGMUX做出来的，即将BUFGMUX固定选择一个时钟就是BUFG了；BUFGCE也是来自BUFGMUX，即BUFGMUX是真正的物理资源；
BUFIO2：全局时钟脚输入，产生一个同频的时钟，一个整数分频和占空比可调的时钟，一个用于SERDES的控制信号；每一个GCLK连接着两个BUFIO。BUFIO可以设定和输入时钟反向；
扩展频谱的时钟可以通过配置DCM_CLKGEN来产生；
DDR2,LVDS和ISERDES,OSERDES时钟部分的设计可以参考该文档；