AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX侧时钟生成 （二）

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）

梳理 AD9371 时钟，理解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

---

前言

接 AD9371 官方例程HDL详解之JESD204B TX_CLK生成 （一）

---

一、TXUSRCLK 和 TXUSRCLK2

TXUSRCLK2 主要负责 写数据到 TXDATA 端口，TXUSRCLK主要提供TX PCS 部分逻辑时钟。PCS中还有一个时钟域： PMA parallel clock domain (XCLK)。 TX Serial Clock是高速串行时钟。下面重点介绍TXUSRCLK和TXUSRCLK2

TXUSRCLK 和 TXUSRCLK2 之间的关系和 TX_DATA_WIDTH 、 TX_INT_DATAWIDTH 等参数有关，本例程中，TX8B10BEN=1； TX_DATA_WIDTH =40； TX_INT_DATAWIDTH =1； Internal Data Width =40；

得到
TXUSRCLK Rate = Line Rate / 40= link rate；

TXUSRCLK2 = TXUSRCLK= Line Rate / 40= link rate；

下图中TXOUTCLK 选择的 TXOUTCLKPMA ， 本例中 TXOUTCLKPMA =Line Rate / （2（上升沿和下降沿都有效） x 4 x 5）=Line Rate / 40=TXUSRCLK2 = TXUSRCLK （详见下一节TX Serial Clock 和 PMA Parallel Clock），所以TXOUTCLK可以经过BUFG_GT后直接驱动TXUSRCLK2和TXUSRCLK 。

二、TX Serial Clock 和 PMA Parallel Clock

PISO模块，将并行数据转化为高速串行数据输出，PISO高速串行时钟由QPLL0/1 或CPLL 输出的信号经过D分频后生成：
$$\frac{f_{PLLClkout}}{D}$$
由于上升沿和下降沿都有效，
$$f_{\text{LineRate }}=\frac{f_{PLLClkout}\times 2}{D}$$
对于后续的 2或4 分频，TX_INT_DATAWIDTH = 0 为2分频；TX_INT_DATAWIDTH = 1 是4分频。

对于后续的 4或 5 分频，TX_DATA_WIDTH = 16 或 32 或 64 为4 分频；TX_DATA_WIDTH = 20 或 40 或 80 为5 分频；

本例程中TX_INT_DATAWIDTH = 1；TX_DATA_WIDTH = 40； 依次选择 4分频 和 5分频。

PISO并行时钟由TXOUTCLKPMA提供：

$$TXOUTCLKPMA=\frac{f_{PLLClkout}}{D\ast 4\ast 5}$$

可知在例程中 TXOUTCLKPMA 与 LineRate 差40倍
$$TXOUTCLKPMA=\frac{f_{\text{LineRate }}}{40}=TXUSRCLK=TXUSRCLK2$$

三、TXOUTCLK

TXOUTCLK 经过 BUFG_GT后 驱动TXUSRCLK2和TXUSRCLK ，TXOUTCLK 可以根据 TXOUTCLKSEL 选择来源，根据下述程序 TXOUTCLK = 3’b011; 选择 TXPLLREFCLK_DIV1

TXPLLREFCLK_DIV1 根据 TXSYSCLKSEL选择时钟源

上述结构体中 sys_clk_sel = ADXCVR_SYS_CLK_QPLL0=3；

channel 原语赋值时：

TXSYSCLKSEL： assign tx_sys_clk_sel_s = (up_tx_sys_clk_sel[1] == 0) ? 2'b00 : {1'b1,~up_tx_sys_clk_sel[0]};

所以2’b11最低位取反，TXSYSCLKSEL = 2’b10 ；TXOUTCLK 来自于 QPLL0 的参考时钟

由上节可知 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，TXOUTCLK 来源于AD9528 的 OUT1 。

TXOUTCLKPCS 和 TXOUTCLKFABRIC 是冗余输出

TXOUTCLK 通过 BUFG_GT后 可以用作互联逻辑时钟

四、25 MHz clock

对于同步和定时，需要一个 尽可能接近25MHz的时钟 ，对于SATA OOB，必须是25MHz

25MHz 时钟由 TXPLLREFCLK_DIV1 分频产生 ，TXPLLREFCLK_DIV1 是QPLL0/1，或CPLL的参考时钟，本例程中都源于 AD9528 输出的OUT1 ，是122.88MHz， 大于100MHz ，小于 125MHz ， 所以 TX_CLK25_DIV = 5 ；同理 RX_CLK25_DIV = 5 。

TX CLK25 DIV 和 RX CLK25 DIV 在 util_ad9371_xcvr ip 中 设置为5

---