vivado中差分对与单端信号的转换

天锦 发表于 某的代码片段 分类,标签:

具体如何设置差分对在7 Series FPGA & ZYNQ-7000 All Programmable SoC Library Guide for HDL Design(UG768)和7 Series FPGA SelectIO Resource(UG471)文档里面给出了HDL文件进行管脚分配的办法:

用OBUFDS原语(Primitive)可以进行单端转差分输出,其实使用该原语就是在FPGA IO Bank使用了一个LVDS发送器。

对应的,用IBUFDS原语可以进行差分信号的接收,该原语在IO Bank使用了一个LVDS接收器。

在Vivado环境中Flow Navigator --- PROJECT MANAGER --- Language Templates可以找到,上述原语分别如下:

OBUFDS

OBUFDS #(
    .IOSTANDARD("DEFAULT"), // Specify the output I/O standard
    .SLEW("SLOW")           // Specify the output slew rate
) OBUFDS_inst(
    .O(O),     // Diff_p output (connect directly to top-level port)
    .OB(OB),   // Diff_n output (connect directly to top-level port)
    .I(I)      // Buffer input
);


IBUFDS

IBUFDS #(
    .DIFF_TERM("FALSE"),       // Differential Termination
    .IBUF_LOW_PWR("TRUE"),     // Low power="TRUE", Highest performance="FALSE" 
    .IOSTANDARD("DEFAULT")     // Specify the input I/O standard
) IBUFDS_inst(
    .O(O),  // Buffer output
    .I(I),  // Diff_p buffer input (connect directly to top-level port)
    .IB(IB) // Diff_n buffer input (connect directly to top-level port)
);

从语法上看,上面的原语例化了LVDS发送器和接收器,其中I端口是输入,IB端口是I的互补差分信号输入,O端口是输出,OB端口是O端口的互补差分输出。

在模块名和例化名之间,还有警号井号#带领的一些参数,这些都是和差分收发器具体实现相关的参数,比如具体的IO电平规格(LVDS,DIFF_HSTL等等),输出差分信号的压摆率(高/低),接收器端内部负载电阻使能,降低接收器的能耗等参数。

同样,对于将PS上的接口如I2C,SPI这些接口复用到EMIO时,系统默认输出差分信号转单端信号也是如此处理:

 IOBUF I2C_SCL_IO
       (.I(I2C_SCL_I),
        .IO(I2C_SCL_IO),
        .O(I2C_SCL_O),
        .T(I2C_SCL_T));
  IOBUF I2C_SDA_IO
       (.I(I2C_SDA_I),
        .IO(I2C_SDA_IO),
        .O(I2C_SDA_O),
        .T(I2C_SDA_T));