キャリブレーション済み終端 (デジタル制御インピーダンス)

Versal アダプティブ SoC SelectIO リソース アーキテクチャ マニュアル (AM010)

Document ID
AM010
Release Date
2024-03-18
Revision
1.5 日本語

終端の精度を最大限に高めるには、外付け基準抵抗を使用して内部デバイス終端をキャリブレーションする必要があります。一部のバンクには IO_VR ピンがあり、240Ω 基準抵抗を、IO_VR ピンがあるバンクの VCCO 電源にプルアップする必要があります。基準抵抗は、デバイスの同じ片側半分にあるすべての I/O バンクをキャリブレーションするために使用します。IO_VR ピンを含むバンクには、常に有効な VCCO レベルから電源を供給する必要があります。

重要: IO_VR ピンには、そのバンクの VCCO に接続された 240Ω の外部抵抗が必要です。これらは専用ピンであり、ユーザー I/O として使用できません。デザインに使用される I/O 規格に関係なく、すべてのデザインでこれらのピンを適切に接続する必要があります
図 1. IO_VR_700 ピン

以前の FPGA 世代では、内部キャリブレーション回路 (DCI: デジタル制御インピーダンス) を有効にするために特定の IOSTANDARD (末尾が _DCI) が必要でした。Versal アーキテクチャでは基準キャリブレーション回路は常に有効になっているため、キャリブレーション済み終端を有効にするために _DCI に特化した規格は必要ありません。

XP IOB のキャリブレーション済み終端にはいくつかのタイプがあります。

  • 分割終端入力インピーダンス (VCCO/2 への終端)
  • シングル終端入力インピーダンス (VCCO への終端または GND への終端)
  • ソース終端

いずれのタイプの終端も、40Ω、48Ω、および 60Ω インターフェイスに合わせて終端能力を選択できます。シングル終端入力インピーダンスは、規格に応じてプル タイプを VCCO または GND のいずれかにオフセットします (詳細は XP IOB でサポートされる規格 セクションを参照)。

オンダイ終端属性

オンダイ終端 (ODT) 属性は、HSTL、SSTL、POD、LVSTL、および HSUL 規格の入力で分割終端またはシングル終端をサポートします。ODT は、レシーバーの PCB トレース スタブを完全になくすことでシグナル インテグリティを向上できるため、ディスクリート抵抗を使用するよりも有利です。ODT 属性は入力におけるオンダイ終端値を指定します。I/O バンクの VCCO は、ODT 属性が正しく作用するように、適切な電圧レベルに接続する必要があります。ODT を差動バッファーに使用すると、P ピンと N ピンの両方の終端が同じものになります。

ODT_SPLIT 終端は、SSTL または HSTL タイプの I/O 規格を使用するメモリ インターフェイス用です。SPLIT 終端は、VREF 入力しきい値レベル付近に信号をセンタリングして終端します。次の図に示すように、Versal デバイスにおけるこの終端は、2R を VCCO にプルアップし、もう一方の 2R を GND にプルダウンして内部で実装され、VCCO/2 への R の対称等価終端を構成します。

図 2. ODT_SPLIT

ODT_SINGLE 終端は VCCO または GND に終端し、オープン ドレインの I/O 規格 (POD または LVSTL) で使用されます。次の図に示すように、使用する規格は、ODT を VCCO または GND のいずれかで終端するかを定義し (サポートされる I/O 規格の表を参照)、この終端を VCCO または GND へのシングル R 構造で実装します。

図 3. ODT_SINGLE

ODT 属性は、XDC ファイルで次のような構文を使用します。
set_property ODT value [get_ports port_name]
終端値が 40Ω、48Ω、または 60Ω の場合、値はそれぞれ RTT_40、RTT_48、および RTT_60 となります。ODT のデフォルト設定は、RTT_40 です。

ソース終端の場合、Versal デバイスではキャリブレーション済みの出力インピーダンス制御が提供されます。

図 4. 制御された出力終端

終端値が 40Ω、48Ω、または 60Ω の場合、値はそれぞれ RDRV_40、RDRV_48、および RDRV_60 となります。

set_property OUTPUT_IMPEDANCE value [get_ports port_name]

DCITERMDISABLE

ODT (SPLIT または SINGLE) 内部終端を使用する双方向プリミティブには、内部入力終端を無効にできる DCITERMDISABLE ポートが備わっています。このポートを High にアサートすると、インターフェイスが長時間アイドル状態のときに消費電力を節約できます。