FPGA中应用LVDS信号

FPGA开发中经常会用到LVDS信号，本文分别介绍intel fpga和xilinx fpga的LVDS信号处理方法。

intel fpga

LVDS输入

​ LVDS信号输入到intel FPGA，在Pin Planner中将信号设置成LVDS。例如输入信号为data_p和data_n，只需要分配data_p引脚，data_n引脚软件自动分配。写代码时直接操作data_p就可以。

FPGA开发中经常会用到LVDS信号，本文分别介绍intel fpga和xilinx fpga的LVDS信号处理方法。

intel fpga

LVDS输入

​ LVDS信号输入到intel FPGA，在Pin Planner中将信号设置成LVDS。例如输入信号为data_p和data_n，只需要分配data_p引脚，data_n引脚软件自动分配。写代码时直接操作data_p就可以。

​ 在进行硬件设计时需要注意，LVDS输入信号要选择DIFFIO_RX引脚，如果选择成DIFFIO_TX，编译会出错。

LVDS输出

​ intel FPGA输出LVDS信号。只需要将要输出的信号在Pin Planner中设置成LVDS电平，将原理图中差分信号P端引脚配置到输出信号，N端软件自动配置。

​ 在进行硬件设计时要LVDS输出信号要选择DIFFIO_TX引脚，如果选择成DIFFIO_RX，编译会出错。

xilnx fpga

​ xilinx fpga对lvds信号处理与intel不同，通常使用原语处理差分信号。

LVDS输入

​ LVDS信号输入使用IBUFDS。

​ 原语如下：

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)
)
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LVDS输出

​ LVDS信号输入使用OBUFDS。

原语如下：

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
);
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​ 在进行硬件设计时需要注意，LVDS输入信号要选择DIFFIO_RX引脚，如果选择成DIFFIO_TX，编译会出错。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CvNTaPxl-1662029001987)(./pic/2.png)]

LVDS输出

​ intel FPGA输出LVDS信号。只需要将要输出的信号在Pin Planner中设置成LVDS电平，将原理图中差分信号P端引脚配置到输出信号，N端软件自动配置。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wewS9ACA-1662029001989)(./pic/1.png)]

​ 在进行硬件设计时要LVDS输出信号要选择DIFFIO_TX引脚，如果选择成DIFFIO_RX，编译会出错。

xilnx fpga

​ xilinx fpga对lvds信号处理与intel不同，通常使用原语处理差分信号。

LVDS输入

​ LVDS信号输入使用IBUFDS。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OKWqQNnl-1662029001991)(./pic/4.png)]

​ 原语如下：

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)
)
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LVDS输出

​ LVDS信号输入使用OBUFDS。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-O7A8pNm6-1662029001992)(./pic/5.png)]

原语如下：

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
);
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