千兆以太网 MAC 10/100/1000 RGMII

Versal 自适应 SoC PCB 设计 用户指南 (UG863)

Document ID
UG863
Release Date
2023-09-14
Revision
1.7 简体中文
  • 为了与具有可调内部延迟的 PHY 对接,GEMx_TX_DATA[0:3]/GEMx_TX_CTRL 与 GEMx_TX_CLK 之间的偏差应在 50 ps 范围内。
  • 为了与具有可调内部延迟的 PHY 对接,GEMx_RX_DATA[0:3]/GEMx_RX_CTRL 与 GEMx_RX_CLK 之间的偏差应在 50 ps 范围内。
  • 与无内部延迟的 PHY 对接时,在板上,TX_DATA[0:3] 线路应与 TX_CLK 保持相对偏差,以满足 PHY 的建立/保持时间要求。在板上,RX_DATA[0:3] 线路应与 RX_CLK 保持相对偏差,以满足 Versal 器件的建立/保持时间要求。
  • 确保满足 Versal 与以太网 PHY 器件的建立和保持时间要求。
  • 为了验证是否满足建立和保持时间要求,请参阅以下公式:
    • 定义:
      • Clock_Period = 以太网接口时钟 GEMx_TX_CLK 或 GEMx_RX_CLK 的时钟周期(1/FGEMTXCLK 或 1/FGEMRXCLK
      • TGEMTXCKO max/min = Versal 自适应 SoC TX 时钟到输出延迟
      • TGEMRXDCK = Versal 自适应 SoC RX 建立时间
      • TGEMRXCKD = Versal 自适应 SoC RX 保持时间
      • CTO max/min(以太网)= 以太网器件时钟到输出延迟(请参阅以太网器件数据手册)
      • Tsetup(以太网)= 以太网器件建立时间(请参阅以太网器件数据手册)
      • Thold(以太网)= 以太网器件保持时间(请参阅以太网器件数据手册)
      • Max_PCB_trace_delay = GEMx_TX_CLK、GEMx_TX_DATA[0:3] (TX) 和 GEMx_RX_CLK, GEMx_RX_DATA[0:3] (RX) 之间的最大 PCB 走线延迟
      • Min_PCB_trace_delay = GEMx_TX_CLK, GEMx_TX_DATA[0:3] (TX)、GEMx_RX_CLK 和 GEMx_RX_DATA[0:3] (RX) 之间的最小 PCB 走线延迟
    • 公式:
      • TX:
        • Tsetup(以太网)≤ TGEMTXCKO max +(GEMx_TX_CLK PCB 走线延迟与最大 GEMx_TX_DATA[0:3] PCB 走线延迟之间的偏差)
        • Thold(以太网)≤ TGEMTXCKO min +(GEMx_TX_CLK PCB 走线延迟与最小 GEMx_TX_DATA[0:3] PCB 走线延迟之间的偏差)
          注释: 请参阅本节项目符号列表的前两项,以获取有关偏差准则的信息。
      • RX:
        • TGEMRXDCK ≤ CTO max(以太网)+(GEMx_RX_CLK PCB 走线延迟与最大 GEMx_RX_DATA[0:3] PCB 走线延迟之间的偏差)
        • TGEMRXCKD ≤ CTO min(以太网)+(GEMx_RX_CLK PCB 走线延迟与最小 GEMx_RX_DATA[0:3] PCB 走线延迟之间的偏差)
          注释: 请参阅本节项目符号列表的前两项,以获取有关偏差准则的信息。
  • 确保 PCB 上适当的信号完整性:
    • Versal 器件的近端或远端无反射:
      • 30Ω 串联终端可布局在自适应 SoC 附近的 GEMx_TX_CLK 线路上和 PHY 附近的 GEMx_RX_CLK 线路上,并尽可能靠近相应的管脚。
        • 这是大多数建立时间的最佳选择
        • 通过仿真确保良好的信号完整性
    • 确保满足 Versal 与以太网器件的 VIH/VIL 和 VOH/VOL 电平要求
      • 值可以在 Versal 自适应 SoC 数据手册的“PSIO 电平”章节中找到。
      • 务必为所使用的电压选择正确的电平(即 LVCMOS18、LVCMOS33)。
  • 与具有可调 TX/RX 延迟的 PHY 对接时,PHY 内部延迟可通过软件调整,以满足 Versal 和 PHY 器件的建立/保持时间要求。