多晶元同步和確定性延遲是高速採集和波形產生中經常碰到的概念,特別是使用最新的基於jesd204b協議的adc、dac。這兩個概念在jesd204b協議產生前就有了,不過採用204b協議後,實現多晶元同步和確定性延時變得簡單了。
在204b協議中,我們都知道:
**subclass 0不支援確定性延時,按照字面理解,多晶元同步就是多個器件延時一致。例如,同一觸發控制多片adc採集同乙個點頻訊號,fpga中接收到的多片adc資料其初相應該一樣。當然,可能這次上電和下次上電,初相可能會變。比如這次初相是0度,下次可能是45度。雖然多晶元同步了,但延時卻並不固定。subclass 1支援確定性延時,使用sysref訊號
subclass 2支援確定性延時,使用sync訊號
同樣按照字面理解,確定性延遲就是說延時固定。這裡所的固定,對於多次上電也是有效的。比如一片adc採集乙個點頻,這次上電初相為20度,下次上電還是20度。一片adc實現了確定性延時,多片adc當然實現了多晶元同步。
所以說,多晶元同步並不保證每次上電延時一致,確定性延時卻保證了每次上電一樣。確定性延時滿足時,必然多晶元同步了。
在subclass 0中,雖然不能實現確定性延時,卻能實現多晶元同步。如下圖所示,在subclass 0下使用了sysref訊號,當然還是要保證sysre和取樣時鐘f到每個adc延時一致。在sysref上公升沿到來時,在資料中插入控制位即時間戳。在fpga端,通過檢測控制位,便可對齊多片adc的取樣資料了。
通過時間戳實現多晶元同步的結果如下圖所示。雖然多晶元同步了,但卻不能保證每次上電相位一致。這種不一致,可以通過每次上電校正來補償。
在subclass 1或者2中,確定性時延的實現是通過在rx端增加乙個接收緩衝實現的(subclass 0沒有該接收端緩衝,所以對有每次上電導致的可變延遲沒有辦法)。通過sysref實現所有204b期間的多幀時鐘即lmfc對齊,然後以sysref對齊後的lmfc為基準,釋放接收端緩衝。注意下圖中,紅色橢圓標註的部分即接收端緩衝。
另外lane對齊中,使用了elastic buffer。在此處確定性延遲中,使用了receiver buffer。
另外,上面所說的初相是針對連續波點頻訊號的,可以這麼理解:adc配置好後,乙個觸發訊號功分後,一路送訊號源出點頻,一路送fpga。每次觸發,fpga在觸發時刻採集到的多路adc資料初相(可以看成起始點位置)一致,說明多晶元同步了。如果給adc和fpga重新上電,重新觸發,如果這次上電採集到的初相和上次上電初相一致,說明實現了確定性時延。
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