FPGA设计心得（13）aurora的线速率及其用户时钟之间的关系？

文章目录

长话短说
aurora的用户时钟频率是多少？
aurora的用户时钟的来源？
总结

长话短说

由于工作很忙，所以一直没有时间来胡乱写写，需要注意的是文章内容不涉及任何秘密，纯粹来源自公开的数据手册以及Xilinx工具及其网站，文章内容严谨性以及真实性纯粹本人妄自理解，爱信不信！
周末半夜抽空记录下需要速记的东西，所以就长话短说！

aurora的用户时钟频率是多少？

在定制aurora IP核的时候，我们需要选择各种时钟的频率，包括GT参考时钟，INIT时钟以及DRP时钟，其中GT参考时钟是来自于专用的MGT bank上的专用端口，其他就没有必要。

从GT参考时钟开始，通过一系列的时钟管理单元，例如PLL，MMCM等，可以衍生出一系列的时钟供Transceiver以及aurora协议使用，今天的主角是十分重要的，用户逻辑侧时钟USER_CLK！
它等于多少？
从上面的定制页面可以看出，我们的线速率选择的是3.125Gbps，看起来很高了，其实看单位也就是bit而已！除以8，变成390.625MBps，这时候是字节了，如果传输的数据具有32bit呢？也就是4字节？那么线速率可以转换位97.65625MQBps，其中的QB就是QUAD Bytes（也就是双字，DW），如果使用一个时钟去传输这样的32bit数据，一个时钟传输一个数据，需要一个90多M的时钟就够了！
注意，上面说的是在没有编码的情况下，算出来的时钟，但是高速串口进行数据传输时，都是会编码的，8B/10B编码，那么传输32bit数据，编码后就得40bit了。线速率为3.125Gbps，那么如果一个并行用户时钟传输一个数据，需要一个78.125M的时钟就行了。

为了验证，就上面的定制页面，生成一个例子程序，进行仿真，如下：

对用户时钟进行测量，12.8ns时钟，频率不就是78.125M吗？
验证无误！

下面给出结论，如果采用8B/10B编码，用户时钟为线速率除以编码后的用户数据位宽。
编码前的位宽可以在IP的定制页面选择：

在算上编码，就很容易得出编码后的位宽！

aurora的用户时钟的来源？

为了得到auroa的用户时钟来源？我们就aurora的例子程序扒一扒！
从用户逻辑模块开始，一层一层追溯它的来源：

从user_clk_i，到USER_CLK，再到GT_CLK，再到txoutclk_out，最终追溯到原语GTXE2_CHANNEL中的TXOUTCLK；
当然接收模块的用户时钟来源于RXOUTCLK；

用户时钟也不是一直都有的，需要链路通路才行！

总结

很简单地聊几句，最后，我认为直到USER_CLK和线速率之间的关系是很重要的，有助于我们选择线速率。知晓了用户时钟和位宽，可以验证用户逻辑设计符不符合需求，例如总线转换，这样的速率是快了还是慢了，这对于设计有时候还是必要信息（异步转换需要跨时钟），快了可能不要紧，慢了就得加线速率，有的时候甚至需要多通道！