AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B RX侧时钟生成

AD9371 系列快速入口

AD9371+ZCU102 移植到 ZCU106 ： AD9371 官方例程构建及单音信号收发

ad9371_tx_jesd -->util_ad9371_xcvr接口映射： AD9371 官方例程之 tx_jesd 与 xcvr接口映射

AD9371 官方例程 时钟间的关系与生成 ： AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成（一）

AD9371 官方例程 时钟间的关系与生成 ： AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 （二）

采样率和各个时钟之间的关系 ： AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 （三）

参考资料：
UltraScale Architecture GTH Transceivers User Guide UG576

Generic JESD204B block designs

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前言

RX侧 RXUSRCLK、 RXUSRCLK2、25 MHz clock 和TX基本相同

一、RXOUTCLK

RXOUTCLK 经过 BUFG_GT后 驱动RXUSRCLK2和RXUSRCLK ，RXOUTCLK 可以根据 RXOUTCLKSEL 选择来源，根据下述程序 RXOUTCLK = 3’b011; 选择 RXPLLREFCLK_DIV1

sys_clk_sel = ADXCVR_SYS_CLK_CPLL=0；

RXOUTCLK 来自于 CPLL 的参考时钟，可知 QPLL0、 QPLL1、 CPLL的参考时钟 都是 MGTREFCLK 通过 IBUFDS_GTE4后提供到channel 的 GTREFCLK0，即 ref_clk1，AD9528 的 OUT1，RXOUTCLK 来源于AD9528 的 OUT1 。

二、RX Serial Clock 和 PMA Parallel Clock

RX Serial Clock 是利用 RX 相位插值 CDR， 从接收数据中恢复出的串行时钟

PMA Parallel Clock 是恢复出的高速时钟经过 串行 并行分频器后得到的，官方例程中 PMA Parallel Clock 和 后续的 RXUSRCLK、 RXUSRCLK2 时钟不在一个时钟域 ，需要 RX Elastic Buffer跨时钟域

三、RX 和 RX_OS 的 LaneRate

rx_lane_rate 和 采样率之间的关系

M是有几个转换器，每个采样数据是16 bit，经过8B/10B编码到 20bit ， L是有几个LANE传数据

对于demo中RX， 2T2R，M=4（1发 需要IQ 两路转换器）， L=2（demo 分配2个LANE ） 的情况下 ,根据IQ rate（122.88M） 可以求得所需的RxLineRate(4915.2 MHz)
$$\text{IQRate }=\frac{RxLineRate}{40}$$

对于 RX_OS， M=2（观察或者嗅探采样器）， L=2（demo 分配2个LANE ） 的情况下 ,根据IQ rate（122.88M） 可以求得所需的RxOSLineRate(2457.6 MHz)
$$\text{IQRate }=\frac{RxOSLineRate}{20}$$

四、AD9371官方例程 RXOUTCLK、 RXUSRCLK 和 RXUSRCLK2

例程中 RXUSRCLK 和 RXUSRCLK2时钟 由 RXOUTCLK 经过BUFG_GT后生成，RXOUTCLK 选择的 RXPLLREFCLK_DIV1 ，又选择的 CPLL 的参考时钟（QPLL0/1 和CPLL 同一个参考时钟），即ref_clk1

 BUFG_GT i_rx_bufg (
    .CE (1'b1),
    .CEMASK (1'b0),
    .CLR (1'b0),
    .CLRMASK (1'b0),
    .DIV (3'd0),
    .I (rx_out_clk_s),
    .O (rx_out_clk));
1
2
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RXOUTCLK 经过BUFG_GT后连接到每个Channel 的 rx_out_clk_< N >，例程使用的rx_out_clk_0和 rx_out_clk_2，输入到axi_ad9371_rx_clkgen和 axi_ad9371_rx_os_clkgen，产生对应的RXUSRCLK、 RXUSRCLK2和Link rate（对于 RX，Channel 0和1的 RXUSRCLK、 RXUSRCLK2和Link rate 速率都是 LineRate/40=4915.2 MHz/40= 122.88；对于 RX_OS，Channel 2和3的 RXUSRCLK、 RXUSRCLK2和Link rate 速率都是 LineRate/40=2457.6 MHz/40= 61.44；）

rx_clk_0、rx_clk_1、rx_clk_2、rx_clk_3 接入每个对应Channel 的 RXUSRCLK 和 RXUSRCLK2

    .RXUSRCLK (rx_clk),
    .RXUSRCLK2 (rx_clk),
1
2

生成的 RX link clk 为 链路层 和 传输层 提供 122.88MHz 时钟
rx_jesd status:
Link is enabled
Measured Link Clock: 122.881 MHz
Reported Link Clock: 122.880 MHz
Lane rate: 4915.200 MHz
Lane rate / 40: 122.880 MHz
LMFC rate: 3.840 MHz
Link status: DATA
SYSREF captured: Yes
SYSREF alignment error: No

生成的 RX_OS link clk 为 链路层 和 传输层 提供 61.44MHz 时钟
rx_os_jesd status:
Link is enabled
Measured Link Clock: 61.441 MHz
Reported Link Clock: 61.440 MHz
Lane rate: 2457.600 MHz
Lane rate / 40: 61.440 MHz
LMFC rate: 3.840 MHz
Link status: DATA
SYSREF captured: Yes
SYSREF alignment error: No

rx_adc: Successfully initialized (122880554 Hz)
rx_obs_adc: Successfully initialized (122882080 Hz)

JESD204B RX 传输层 给应用层 的格式配置见 AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B RX侧 格式配置