serdes原理 sgmii 电容匹配是什么原理

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-04-29 01:36 标签： 晶振匹配电容计算
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SGMII和SERDES区别
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3秒自动关闭窗口FPGA与各组成器件之间互联
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摘要: 　　系统架构确定，下一步就是FPGA与各组成器件之间互联的问题了。通常来说，CPU和FPGA的互联接口，主要取决两个要素：　　（1）CPU所支持的接口。　　（2）交互的业务。　　通常来说，FPGA一般支持与CPU连接的数字接口，其常用的有E ...
　　系统架构确定，下一步就是FPGA与各组成器件之间互联的问题了。通常来说，CPU和FPGA的互联接口，主要取决两个要素：　　（1）CPU所支持的接口。　　（2）交互的业务。　　通常来说，FPGA一般支持与CPU连接的数字接口，其常用的有EMIF，PCI,PCI-E,UPP,网口（MII/GMII/RGMII），DDR等接口。作为总线类接口，FPGA通常作为从设备与CPU连接，CPU作为主设备通过访问直接映射的地址对FPGA进行访问。根据是否有时钟同步，通常总线访问分为同步或异步的总线，根据CPU外部总线协议有所不同，但数据、地址、控制信号基本是总线访问类型中总线信号所不能省略的。CPU手册中会对信号定义和时序控制有着详细的说明，FPGA需要根据这些详细说明来实现相应的逻辑。同时CPU还可以对访问时序进行设置，比如最快时钟，甚至所需的最小建立时间和保持时间，这些一般CPU都可以进行设置，而这些具体参数，不仅影响FPGA的实现，也决定总线访问的速度和效率。对于同步总线，只需要根据输入时钟进行采样处理即可，但对于异步总线，则需要的对进入的控制信号进行同步化处理，通常处理方式是寄存两拍，去掉毛刺。因此用于采样的时钟就与CPU所设置的总线参数相关，如采样时钟较低，等控制信号稳定后在译码后输出，一个总线操作周期的时间就会相对较长，其处理的效率也相对较低；假如采样时钟过快，则对关键路径又是一个挑战，因此合理设定采样频率，便于接口的移植并接口的效率是设计的关键点和平衡点。　　对于总线型的访问来说，数据信号通常为三态信号，用于输入和输出。这种设计的目的是为了减少外部连线的数量。因为数据信号相对较多一般为8/16/32位数据总线。总线的访问的优势是直接映射到系统的地址区间，访问较为直观。但相对传输速率不高，通常在几十到100Mbps以下。这种原因的造成主要为以下因素（1）受制总线访问的间隔，总线操作周期等因素，总线访问间隔即两次访问之间总线空闲的时间，而总线操作周期为从发起到相应的时间。（2）不支持双向传输，并且FPGA需主动发起对CPU操作时，一般只有发起CPU的中断处理一种方式。这种总线型操作特点，使其可以用作系统的管理操作，例如FPGA内部寄存器配置，运行过程中所需参数配置，以及数据流量较小的信息交互等操作。这些操作数据量和所需带宽适中，可以应对普通的的处理需求。　　对于大数据流量的数据交互，一般采用专用的总线交互，其特点是，支持双向传输，总线传输速率较快，例如GMII/RGMII、Upp、专用LVDS接口，及SERDES接口。专用SERDES接口一般支持的有PCI-E，XAUI，SGMII，SATA，Interlaken接口等接口。GMII/RGMII,专用LVDS接口一般处理在1GbpS一下的业务形式，而PCI-E，根据其型号不同，支持几Gbps的传输速率。而XAUI可支持到10Gbps的传输速率，lnterlaken接口可支持到40Gbps的业务传输。　　对于不同所需的业务形式及处理器的类型，则可选择相应的接口形式，来传输具体的业务。现今主流FPGA中都提供的各种接口的IP。选择FPGA与各型CPU互联接口，一般选择主流的应用交互方案，特殊的接口缺少支撑IP，导致开发、调试、维护和兼容性的成本都较大，同时注意系统的持续演进的需要，如只在本项目使用一次，而下一项目或开发阶段已摒弃此类接口，则需提前规划技术路线。毕竟一个稳定、高效的接口互联是一个项目成功的基础。　　不是所有的嵌入式系统都需要“高大上”的接口形式，各类低速的稳定接口也同样在FPGA的接口互联中有着重要的角色，其中UART、SPI、I2C等连接形式也非常的常见。毕竟，一个优秀的设计不是“高大上”的堆积，而是对需求最小成本的满足。适合的才是最美的。
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SERDES和SGMII
SERDES和SGMII
最近在弄octeon的fiber。从qlm接口引出的总线直接接到SFP模块上，如何使之通讯呢？原来以为是SGMII可以，但实际情况没有成功。后来在datasheet中看到1000base-x的mode，才恍然大悟。其实SERDES 和SGMII完全是两个不冲突的概念。
SERDES的概念：
SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种主流的时分多路复用(TDM)、点对点(P2P)的串行通信技术。即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。&&&&
这是一种通信技术的统称。
SERializer/DESerializer
Translates an n-bit parallel bus into adifferential serial stream
Receives a differential serial stream andconverts it back to an n-bit parallel bus
SerDes technology simplifies transferringthe parallel data by eliminating the skew between the parallel data paths andreduces system cost by narrowing the data path.
SGMII的概念：
如果说到SGMII则会想到MII、GMII、XGMII、QGMII等信号接口。
SGMII--Serial Gigabit Media IndependentInterface&& SGMII是PHY与MAC之间的接口，类似与GMII和RGMII，只不过GMII和RGMII都是并行的，而且需要随路时钟，PCB布线相对麻烦，而且不适应背板应用。而SGMII是串行的，不需要提供另外的时钟，MAC和PHY都需要CDR去恢复时钟。另外SGMII是有8B/10b编码的，速率是1.25。所以，SGMII需要PHY来做8b/10b的解码工作。
SGMII在物理上是兼容SERDES信号的，所以走的通道也是SERDESlane。
在intel的LAN芯片中，一般情况都是MAC和PHY在一起的。所以通过eeprom可以配置LAN芯片输出信号的种类。可以接电口RJ45和光口SFP。
如果我们需要直接从LAN芯片中接SFP接口，则需要配置成SerDes(1000Base-BX)mode；
如果接RJ45，则需要在flash中配置成copper PHY。
如果需要接另外一颗PHY，则需要在flash中配置成SGMII Mode，送如PHY中。
在octeon的芯片中QLM可以配置成SGMII和1000BASE-x。这两种模式走的通道均为SERDES lane。如果接电口RJ45，则需要配置成SGMII，通过PHY来完成解码和negotiation。
如果接光口SFP，则需要配置成1000BASE-x，让QLM切换成PHY来实现negotiation和解码动作。这样可以不用接PHY。
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