SerDes介绍以及原语使用介绍(2)OSERDESE2原语仿真

文章目录

  • 前言
  • 一、SDR模式
    • 1.1、设计代码
    • 1.2、testbench代码
    • 1.3、仿真分析
  • 二、DDR模式下
    • 2.1、设计代码
    • 2.2、testbench代码
    • 2.3、仿真分析
  • 三、OSERDES2级联
    • 3.1、设计代码
    • 3.2、testbench代码
    • 3.3、代码分析

前言

上文通过xilinx ug471手册对OSERDESE有了简单的了解,接下来通过仿真进一步深化印象。

一、SDR模式

1.1、设计代码

以下代码表示在SDR模式下对输入的4位宽并行数据进行并串转换。

module serdes_top(input          i_clk       ,input          i_div_clk   ,input          i_rst       ,input  [3 :0]  i_par_data  ,output         o_ser_data  
);wire OFB;OSERDESE2 #(.DATA_RATE_OQ     ("SDR"         ), // DDR, SDR.DATA_RATE_TQ     ("DDR"         ), // DDR, BUF, SDR.DATA_WIDTH       (4             ), // Parallel data width (2-8,10,14).INIT_OQ          (1'b0          ), // Initial value of OQ output (1'b0,1'b1).INIT_TQ          (1'b0          ), // Initial value of TQ output (1'b0,1'b1).SERDES_MODE      ("MASTER"      ), // MASTER, SLAVE.SRVAL_OQ         (1'b0          ), // OQ output value when SR is used (1'b0,1'b1).SRVAL_TQ         (1'b0          ), // TQ output value when SR is used (1'b0,1'b1).TBYTE_CTL        ("FALSE"       ), // Enable tristate byte operation (FALSE, TRUE).TBYTE_SRC        ("FALSE"       ), // Tristate byte source (FALSE, TRUE).TRISTATE_WIDTH   (1             )  // 3-state converter width (1,4))OSERDESE2_inst (.OFB              (OFB           ), // 1-bit output: Feedback path for data.OQ               (o_ser_data    ), // 1-bit output: Data path output// SHIFTOUT1 / SHIFTOUT2: 1-bit (each) output: Data output expansion (1-bit each).SHIFTOUT1        (              ),.SHIFTOUT2        (              ),.TBYTEOUT         (              ), // 1-bit output: Byte group tristate.TFB              (              ), // 1-bit output: 3-state control.TQ               (              ), // 1-bit output: 3-state control.CLK              (i_clk         ), // 1-bit input: High speed clock.CLKDIV           (i_div_clk     ), // 1-bit input: Divided clock// D1 - D8: 1-bit (each) input: Parallel data inputs (1-bit each).D1               (i_par_data[0] ),.D2               (i_par_data[1] ),.D3               (i_par_data[2] ),.D4               (i_par_data[3] ),.D5               (),.D6               (),.D7               (),.D8               (),// .D5               (i_par_data[4] ),// .D6               (i_par_data[5] ),// .D7               (i_par_data[6] ),// .D8               (i_par_data[7] ),.OCE              (1'b1          ), // 1-bit input: Output data clock enable.RST              (i_rst         ), // 1-bit input: Reset// SHIFTIN1 / SHIFTIN2: 1-bit (each) input: Data input expansion (1-bit each).SHIFTIN1         (),.SHIFTIN2         (),// T1 - T4: 1-bit (each) input: Parallel 3-state inputs.T1               (1'b0          ),.T2               (1'b0          ),.T3               (1'b0          ),.T4               (1'b0          ),.TBYTEIN          (1'b0          ), // 1-bit input: Byte group tristate.TCE              (1'b0          )  // 1-bit input: 3-state clock enable);

1.2、testbench代码

以下为TB文件:

module serdes_sim();localparam P_CLK_PERIOD = 40;reg clk, div_clk , rst;
reg [3 :0] r_din;wire w_ser_dout;always begindiv_clk = 0;#(P_CLK_PERIOD); div_clk = 1;#(P_CLK_PERIOD); 
endalways beginclk = 1;#(P_CLK_PERIOD/4); clk = 0;#(P_CLK_PERIOD/4); 
endinitial beginrst = 1;#100;@(posedge clk);rst = 0;repeat(200) @(posedge clk);$stop;
endinitial beginr_din = 'd0;data_gen();
endserdes_top serdes_top_u0(.i_clk           (clk        ),.i_div_clk       (div_clk    ),.i_rst           (rst        ),.i_par_data      (r_din      ),.o_ser_data      (w_ser_dout ) 
);task data_gen();
beginr_din <= 'd0;wait(!rst);repeat(10) @(posedge div_clk);r_din <= ({$random} % 16);forever begin@(posedge div_clk);r_din <= ({$random} % 16);end
end
endtaskendmodule

1.3、仿真分析

在这里插入图片描述
第一个并行数据为4’b0100,在蓝色刻度线处被采样,黄色刻度线开始输出,但是按照表中输出时延应该是3个CLK后开始输出,这是因为CLK和CLKDIV相位对齐,输出时延可以变化一个CLK,仿真结果显示是4个CLK,相比于表中描述多了一个CLK.

二、DDR模式下

2.1、设计代码

只需要修改位宽,输入D5-D8、以及并串转换模式即可。

module serdes_top(input          i_clk       ,input          i_div_clk   ,input          i_rst       ,input  [7 :0]  i_par_data  ,output         o_ser_data  
);wire OFB;OSERDESE2 #(.DATA_RATE_OQ     ("DDR"         ), // DDR, SDR.DATA_RATE_TQ     ("DDR"         ), // DDR, BUF, SDR.DATA_WIDTH       (8             ), // Parallel data width (2-8,10,14).INIT_OQ          (1'b0          ), // Initial value of OQ output (1'b0,1'b1).INIT_TQ          (1'b0          ), // Initial value of TQ output (1'b0,1'b1).SERDES_MODE      ("MASTER"      ), // MASTER, SLAVE.SRVAL_OQ         (1'b0          ), // OQ output value when SR is used (1'b0,1'b1).SRVAL_TQ         (1'b0          ), // TQ output value when SR is used (1'b0,1'b1).TBYTE_CTL        ("FALSE"       ), // Enable tristate byte operation (FALSE, TRUE).TBYTE_SRC        ("FALSE"       ), // Tristate byte source (FALSE, TRUE).TRISTATE_WIDTH   (1             )  // 3-state converter width (1,4))OSERDESE2_inst (.OFB              (OFB           ), // 1-bit output: Feedback path for data.OQ               (o_ser_data    ), // 1-bit output: Data path output// SHIFTOUT1 / SHIFTOUT2: 1-bit (each) output: Data output expansion (1-bit each).SHIFTOUT1        (              ),.SHIFTOUT2        (              ),.TBYTEOUT         (              ), // 1-bit output: Byte group tristate.TFB              (              ), // 1-bit output: 3-state control.TQ               (              ), // 1-bit output: 3-state control.CLK              (i_clk         ), // 1-bit input: High speed clock.CLKDIV           (i_div_clk     ), // 1-bit input: Divided clock// D1 - D8: 1-bit (each) input: Parallel data inputs (1-bit each).D1               (i_par_data[0] ),.D2               (i_par_data[1] ),.D3               (i_par_data[2] ),.D4               (i_par_data[3] ),// .D5               (),// .D6               (),// .D7               (),// .D8               (),.D5               (i_par_data[4] ),.D6               (i_par_data[5] ),.D7               (i_par_data[6] ),.D8               (i_par_data[7] ),.OCE              (1'b1          ), // 1-bit input: Output data clock enable.RST              (i_rst         ), // 1-bit input: Reset// SHIFTIN1 / SHIFTIN2: 1-bit (each) input: Data input expansion (1-bit each).SHIFTIN1         (),.SHIFTIN2         (),// T1 - T4: 1-bit (each) input: Parallel 3-state inputs.T1               (1'b0          ),.T2               (1'b0          ),.T3               (1'b0          ),.T4               (1'b0          ),.TBYTEIN          (1'b0          ), // 1-bit input: Byte group tristate.TCE              (1'b0          )  // 1-bit input: 3-state clock enable);endmodule

2.2、testbench代码

修改位宽以及产生随机数的大小即可。

module serdes_sim();localparam P_CLK_PERIOD = 40;reg clk, div_clk , rst;
reg [7 :0] r_din;wire w_ser_dout;always begindiv_clk = 0;#(P_CLK_PERIOD); div_clk = 1;#(P_CLK_PERIOD); 
endalways beginclk = 1;#(P_CLK_PERIOD/4); clk = 0;#(P_CLK_PERIOD/4); 
endinitial beginrst = 1;#100;@(posedge clk);rst = 0;repeat(200) @(posedge clk);$stop;
endinitial beginr_din = 'd0;data_gen();
endserdes_top serdes_top_u0(.i_clk           (clk        ),.i_div_clk       (div_clk    ),.i_rst           (rst        ),.i_par_data      (r_din      ),.o_ser_data      (w_ser_dout ) 
);task data_gen();
beginr_din <= 'd0;wait(!rst);repeat(10) @(posedge div_clk);r_din <= ({$random} % 256);forever begin@(posedge div_clk);r_din <= ({$random} % 256);end
end
endtaskendmodule

2.3、仿真分析

在这里插入图片描述
蓝色刻度线处采样到并行输入数据,黄色刻度线开始输出,延时为4个CLK,与表中描述是一致的。

三、OSERDES2级联

当我们需要对10位或14位并行数据进行并串转换时,需要对OSERDSES2进行级联。本实验以10位输入数据并串转换为例进行说明。

3.1、设计代码

俩个OSERDESE2级联,修改位宽,添加从OSERDESE2,连接SHIFT引脚,修改位宽即可。

module serdes_top(input          i_clk       ,input          i_div_clk   ,input          i_rst       ,input  [9 :0]  i_par_data  ,output         o_ser_data  
);wire OFB          ;
wire w_shiftout1  ;
wire w_shiftout2  ;OSERDESE2 #(.DATA_RATE_OQ     ("DDR"         ), // DDR, SDR.DATA_RATE_TQ     ("DDR"         ), // DDR, BUF, SDR.DATA_WIDTH       (10            ), // Parallel data width (2-8,10,14).INIT_OQ          (1'b0          ), // Initial value of OQ output (1'b0,1'b1).INIT_TQ          (1'b0          ), // Initial value of TQ output (1'b0,1'b1).SERDES_MODE      ("MASTER"      ), // MASTER, SLAVE.SRVAL_OQ         (1'b0          ), // OQ output value when SR is used (1'b0,1'b1).SRVAL_TQ         (1'b0          ), // TQ output value when SR is used (1'b0,1'b1).TBYTE_CTL        ("FALSE"       ), // Enable tristate byte operation (FALSE, TRUE).TBYTE_SRC        ("FALSE"       ), // Tristate byte source (FALSE, TRUE).TRISTATE_WIDTH   (1             )  // 3-state converter width (1,4))OSERDESE2_inst (.OFB              (OFB           ), // 1-bit output: Feedback path for data.OQ               (o_ser_data    ), // 1-bit output: Data path output// SHIFTOUT1 / SHIFTOUT2: 1-bit (each) output: Data output expansion (1-bit each).SHIFTOUT1        (              ),.SHIFTOUT2        (              ),.TBYTEOUT         (              ), // 1-bit output: Byte group tristate.TFB              (              ), // 1-bit output: 3-state control.TQ               (              ), // 1-bit output: 3-state control.CLK              (i_clk         ), // 1-bit input: High speed clock.CLKDIV           (i_div_clk     ), // 1-bit input: Divided clock// D1 - D8: 1-bit (each) input: Parallel data inputs (1-bit each).D1               (i_par_data[0] ),.D2               (i_par_data[1] ),.D3               (i_par_data[2] ),.D4               (i_par_data[3] ),.D5               (i_par_data[4] ),.D6               (i_par_data[5] ),.D7               (i_par_data[6] ),.D8               (i_par_data[7] ),.OCE              (1'b1          ), // 1-bit input: Output data clock enable.RST              (i_rst         ), // 1-bit input: Reset// SHIFTIN1 / SHIFTIN2: 1-bit (each) input: Data input expansion (1-bit each).SHIFTIN1         (w_shiftout1   ),.SHIFTIN2         (w_shiftout2   ),// T1 - T4: 1-bit (each) input: Parallel 3-state inputs.T1               (1'b0          ),.T2               (1'b0          ),.T3               (1'b0          ),.T4               (1'b0          ),.TBYTEIN          (1'b0          ), // 1-bit input: Byte group tristate.TCE              (1'b0          )  // 1-bit input: 3-state clock enable);OSERDESE2 #(.DATA_RATE_OQ     ("DDR"         ), // DDR, SDR.DATA_RATE_TQ     ("DDR"         ), // DDR, BUF, SDR.DATA_WIDTH       (10            ), // Parallel data width (2-8,10,14).INIT_OQ          (1'b0          ), // Initial value of OQ output (1'b0,1'b1).INIT_TQ          (1'b0          ), // Initial value of TQ output (1'b0,1'b1).SERDES_MODE      ("SLAVE"      ), // MASTER, SLAVE.SRVAL_OQ         (1'b0          ), // OQ output value when SR is used (1'b0,1'b1).SRVAL_TQ         (1'b0          ), // TQ output value when SR is used (1'b0,1'b1).TBYTE_CTL        ("FALSE"       ), // Enable tristate byte operation (FALSE, TRUE).TBYTE_SRC        ("FALSE"       ), // Tristate byte source (FALSE, TRUE).TRISTATE_WIDTH   (1             )  // 3-state converter width (1,4))OSERDESE2_inst1 (.OFB              (           ), // 1-bit output: Feedback path for data.OQ               (    ), // 1-bit output: Data path output// SHIFTOUT1 / SHIFTOUT2: 1-bit (each) output: Data output expansion (1-bit each).SHIFTOUT1        (w_shiftout1   ),.SHIFTOUT2        (w_shiftout2   ),.TBYTEOUT         (              ), // 1-bit output: Byte group tristate.TFB              (              ), // 1-bit output: 3-state control.TQ               (              ), // 1-bit output: 3-state control.CLK              (i_clk         ), // 1-bit input: High speed clock.CLKDIV           (i_div_clk     ), // 1-bit input: Divided clock// D1 - D8: 1-bit (each) input: Parallel data inputs (1-bit each).D1               (),.D2               (),.D3               (i_par_data[8] ),.D4               (i_par_data[9] ),// .D5               (),// .D6               (),// .D7               (),// .D8               (),.D5               (),.D6               (),.D7               (),.D8               (),.OCE              (1'b1          ), // 1-bit input: Output data clock enable.RST              (i_rst         ), // 1-bit input: Reset// SHIFTIN1 / SHIFTIN2: 1-bit (each) input: Data input expansion (1-bit each).SHIFTIN1         (),.SHIFTIN2         (),// T1 - T4: 1-bit (each) input: Parallel 3-state inputs.T1               (1'b0          ),.T2               (1'b0          ),.T3               (1'b0          ),.T4               (1'b0          ),.TBYTEIN          (1'b0          ), // 1-bit input: Byte group tristate.TCE              (1'b0          )  // 1-bit input: 3-state clock enable);endmodule

3.2、testbench代码

首先需要修改时钟信号,因为输入输出位宽10:1,在DDR模式下,时钟比为5:1,其次修改位宽以及随机数产生即可。

3.3、代码分析

在这里插入图片描述
蓝色刻度线处采样到并行输入数据,黄色刻度线开始输出,延时为4个CLK,表中描述延时应当为5个CLK,但此处CLK和DIVCLK是对齐的,所有导致了一个CLK的变化。

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音乐作为一种艺术形式&#xff0c;一直被认为是人类情感和创造力的表达。然而&#xff0c;随着人工智能技术的快速发展&#xff0c;AI在音乐领域的应用也日益广泛。最近一个月&#xff0c;音乐大模型的轮番上线&#xff0c;将素人生产音乐的门槛降到了最低&#xff0c;引发了音…

【漏洞复现】SolarWinds——任意文件读取

声明&#xff1a;本文档或演示材料仅供教育和教学目的使用&#xff0c;任何个人或组织使用本文档中的信息进行非法活动&#xff0c;均与本文档的作者或发布者无关。 文章目录 漏洞描述漏洞复现测试工具 漏洞描述 SolarWinds其Serv-UFTP服务存在目录遍历导致任意文件读取漏洞&a…

数据访问层如何提取数据到其他层,其他类中

当然可以&#xff0c;以下是一些具体的例子&#xff0c;展示了如何将数据库访问逻辑封装在一个单独的类中&#xff0c;并在其他类中使用这个类来获取数据。 数据库访问类&#xff08;DatabaseAccess.java&#xff09;&#xff1a; java复制代码 import java.sql.*; import ja…

自然语言处理(NLP)—— 深度学习

1. 词嵌入&#xff08;Embeddings&#xff09; 1.1 词嵌入的基本概念 词嵌入&#xff08;Embeddings&#xff09;是一种将词语映射到高维空间&#xff08;比如N300维&#xff09;的技术&#xff0c;使得词语之间的欧几里得距离与它们的语义距离相关联。这意味着在这个向量空间…

macOS 上或linux安装 Jenkins

在 macOS 上使用 Docker 安装 Jenkins 的步骤如下&#xff1a; 安装 Docker: 如果尚未安装 Docker&#xff0c;请先从 Docker 官网下载并安装 Docker Desktop for Mac。 打开终端: 打开 macOS 上的终端应用程序。 拉取 Jenkins 镜像: 使用以下命令从 Docker Hub 拉取 Jenkins…

Golang | Leetcode Golang题解之第203题移除链表元素

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; func removeElements(head *ListNode, val int) *ListNode {dummyHead : &ListNode{Next: head}for tmp : dummyHead; tmp.Next ! nil; {if tmp.Next.Val val {tmp.Next tmp.Next.Next} else {tmp tmp.Next}}return dummyHead.Next …

Python测试框架 pytest : 从零开始的完全指南

pytest : 从零开始的完全指南 一、pytest 简介1.1 pytest 的背景和发展历史1.2 pytest 的概念1.3 pytest 的特点1.4 测试阶段分类1.5 单元测试框架的主要功能 二、pytest 的基本使用2.1 pytest 默认测试用例2.2 全局配置文件 pytest.ini2.3 执行 pytest2.4 跳过方法2.5 pytest …

1.SQL注入-数字型

SQL注入-数字型(post) 查询1的时候发现url后面的链接没有传入1的参数。验证为post请求方式&#xff0c;仅显示用户和邮箱 通过图中的显示的字段&#xff0c;我们可以猜测传入数据库里面的语句&#xff0c;例如&#xff1a; select 字段1,字段2 from 表名 where id1; 编辑一个…

深入解析 Apache Kylin 数据更新机制:保持大数据活力的策略

Apache Kylin 是一个开源的分布式分析引擎&#xff0c;专为大规模数据集的快速分析而设计。它通过预计算技术&#xff0c;将查询结果存储在 HBase 或其他 NoSQL 数据库中&#xff0c;从而加快查询速度。然而&#xff0c;数据是动态变化的&#xff0c;这就要求 Kylin 具备有效的…

外星球的公理与地球的公理

公理是指依据人类理性的不证自明的基本事实&#xff0c;经过人类长期反复实践的考验&#xff0c;不需要再证明的基本命题。然而&#xff0c;人类目前的科学技术水平有限&#xff0c;还未能证明和观测到地外星球的存在&#xff0c;因此无法得知外星球的公理。 比如在地球上&…

ShardingSphere初探(二)

ShardingSphere初探&#xff08;二&#xff09; 广播表 广播表是指在分布式数据库系统中&#xff0c;每个数据节点上都拥有其完整副本的表。无论查询操作在哪个节点上执行&#xff0c;广播表的数据在所有节点上都是一致的。 演示 表创建,分别在库1和库2创建t_dict表 CREAT…

使用 mindspore 的常见的 Tensor 的用法

1. 背景&#xff1a; 使用 mindspore 学习神经网络&#xff0c;打卡第二天&#xff1b; 2. 训练的内容&#xff1a; 使用 mindspore 的常见的 Tensor 的用法&#xff1b; 3. 常见的用法小节&#xff1a; Tensor 构造; 初始化; 继承属性(ones_like); 属性 - 同 numpy; 索引…

SOAP vs REST介绍

SOAP&#xff08;简单对象访问协议&#xff09; 定义&#xff1a;SOAP是一种基于XML的通信协议&#xff0c;用于在网络中交换结构化信息&#xff0c;特别是在分布式环境和需要中介&#xff08;如网关或防火墙&#xff09;的环境中。它通过HTTP、SMTP等多种传输协议传输信息&…

示例:WPF中推荐一个Diagram开源流程图控件

一、目的&#xff1a;分享一个自研的开源流程图控件 二、使用方法 1、引用Nuget包&#xff1a; 2、添加节点列表和绘图控件 <DockPanel><ItemsControl DockPanel.Dock"Left"><h:GeometryNodeData Text"节点"/></ItemsControl><…

代码随想三刷贪心篇4

代码随想三刷贪心篇4 452. 用最少数量的箭引爆气球题目代码435. 无重叠区间题目代码763. 划分字母区间题目代码56. 合并区间题目代码452. 用最少数量的箭引爆气球 题目 链接 代码 class Solution {public int findMinArrowShots(int[][] points) {Arrays.