FPGA aurora实现

### FPGA Aurora 实现详解 #### 概述 本应用笔记主要介绍了如何验证Xilinx LogiCORE™ IP Aurora 64B/66B IP核在Virtex-7 FPGA VC7203特性套件上配置为16路链路时的工作情况，串行线速率为10.3125 Gb/s。Aurora 64B/66B是一种可扩展、轻量级、高数据率的链路层协议，用于高速串行通信。该IP核设计旨在通过直观的向导界面简化Xilinx收发器的实施过程，并提供一个轻量级的用户界面，以便设计师可以构建一个串行链路。 #### Aurora 协议介绍 Aurora协议规范是开放的，可根据需求获取。Aurora核心可在Vivado® IP目录中免费获得，并授权用于Xilinx硅器件中。Aurora支持多种速率，如6.25 Gbps、8.5 Gbps、10.3125 Gbps等，适用于不同的应用场景。 #### 系统包含部分 参考设计使用2014.3版本的Vivado设计套件：系统版创建。Vivado设计工具帮助简化了实例化、配置和连接IP块以形成复杂嵌入式系统的任务。此外，设计还包括VIO（Virtual Input/Output）和ILA（Instrumentation Logic Analyzer）内核来探测信号。 #### 验证步骤 本应用笔记详细说明了使用Vivado设计套件配置Aurora 64B/66B核心的步骤，以及如何使用VIO和ILA内核验证核心操作并了解核心状态。对于16路设计，每路工作在10.3125 Gb/s的情况下，可以通过该核心实现的最大带宽为165 Gb/s。 #### 16路设计指南 由于设计中有16路，因此Aurora 64B/66B核心需要两个GT（串行收发器）参考时钟（仅适用于超过12路的核心）。任何符合GT参考时钟规格的适当条件化的时钟源都可以用于复制此应用笔记中创建的示例设计演示。在此应用笔记中，使用了一个156.25 MHz的参考时钟，其频率精度必须满足7系列FPGAs GTX/GTH收发器用户指南（UG476）[Ref 1]中的GT参考时钟规格。 #### 设计流程 1. **环境准备**： - 安装Vivado 2014.3版本。 - 准备Virtex-7 FPGA VC7203特性套件。 2. **Aurora IP核配置**： - 打开Vivado设计套件。 - 使用向导配置Aurora 64B/66B IP核。 - 设置数据速率、链路数量及其他参数。 3. **设计集成与验证**： - 在设计中集成Aurora IP核。 - 使用VIO和ILA内核监控关键信号，例如数据流、错误计数等。 - 通过仿真或硬件测试验证设计的功能性。 4. **参考时钟设置**： - 确保使用合适的参考时钟源。 - 配置时钟频率和相位关系。 5. **性能评估**： - 评估最大带宽（16路×10.3125 Gb/s = 165 Gb/s）。 - 分析误码率（BER）和其他性能指标。 #### 总结 本应用笔记详细阐述了如何利用Xilinx LogiCORE™ IP Aurora 64B/66B IP核在Virtex-7 FPGA VC7203特性套件上实现16路、每路10.3125 Gb/s的设计过程。通过对设计流程的深入解析，包括环境准备、IP核配置、设计集成与验证、参考时钟设置及性能评估，读者可以全面理解如何在实际项目中成功实现Aurora 64B/66B核心的部署。 ### 参考资料 - [1] 7 Series FPGAs GTX/GTH Transceivers User Guide (UG476) 通过以上详细步骤和指导，读者可以深入了解Aurora 64B/66B IP核的应用场景、配置方法及其在Virtex-7 FPGA上的实现过程。这不仅有助于理解高速串行通信的设计原理，还为实际工程项目的实施提供了宝贵的参考。