GT收发器第一篇_总体结构介绍

前言

之前写过一篇简单介绍GT的文章https://blog.csdn.net/m0_56222647/article/details/136730026，可以先通过这篇文章对整体进行简单了解一下。

GT收发器介绍

参考xilinx手册ug476

对于7系列的FPGA，共有3个系列，每个系列都有各自的高速收发器，称为吉比特收发器，即Gigabit Transceiver，简称为GT。
每个系列的GT叫法略有不同，分别为：A7 的GTP，V7的GTH，K7的GTX，少量V7的GTZ。它们之间的区别在于最高线速率不同，GTZ>GTH>GTX>GTP。结构大致相同。
以K7为例：

可见，一个K7的FPGA的Transceiver总体架构是由4个GTX QUAD，每个GTX QUAD包含4个GTX Channel，故该FPGA包含16个GTX Channel，也就说我们常说的，有16个GTX Transceiver。
一个GT QUAD组成如下：

一个QUAD由4个GTXE2_CHANNEL源语和一个GTXE2_COMMON原语构成。其GTXE2_COMMON原语包含一个QPLL，之所以叫做QPLL，其中的Q含义就是QUAD，即一个GTX QUAD公用的PLL。每一个GTXE2_CHANNEL原语由：1个Channel PLL，即CPLL，1个Transmitter，1个Receiver组成。之所叫叫CPLL，即Channel PLL，含义是每一个Channel单独拥有的PLL。

图中上半部分为Transmitter的结构，可见其由：PCS、PMA组成。Receiver也是由：PCS、PMA构成。Transmitter的数据流大致为：FPGA用户逻辑的数据，进入FPGA TX接口，进入PCS，再经过PMA，转换为高速串行数据输出。Receiver的数据流大致为：数据由PMA部分结构，转换为并行数据进入PCS，再经过RX接口输出给FPGA用户逻辑处理。
PMA(Physical Media Attachment， 物理媒介适配层) 的功能为：串并转换（图中的SIPO-串入并出和PISO-并入串出）和模拟部分；
PCS(Physical Coding Sublayer， 物理编码子层) 中的功能， 都是并行的数字电路处理。理论上说GTX的最小必要单元就是PMA， 其主要原因就是核心的模拟部分。 而PCS理论上可以全部由FPGA普通逻辑来实现。 当然作为硬核提供的PCS功能更多、 性能更好、 使用更方便。
PCS以及PMA使用的时钟来源于CPLL或者QPLL，经过分频提供给PCS以及PMA，如下图：