2.4.8 PCIe——物理逻辑层——REFCLK

一、概述

pcie的参考时钟由板级输入，提供给IP内PHY层的PLL使用，由PLL产生core_clk和pipe_clk。

二、REFCLK产生方式

Serdes 所用时钟由 PHY 模块内的PLL生成，PLL的参考时钟可以由common clock（外部背板提供）、separate clock（自身板级提供）或从接收数据流中恢复出来。常用的common clock模式，该模式支持时钟扩频，对时钟要求不如separate clock高。

参考时钟架构可参考链接：PCIe 参考时钟架构 (Refclk Architecture)

2.1 共用时钟架构

2.2 CDR时钟数据恢复

从接收数据流中依据比特锁定恢复时钟。该方案仅适用于Gen2和Gen3。

通过比特锁定实现时钟恢复。

• 比特锁定
  由于发送方使用8/10 bit编码，保证了串行字符流具有频繁的0/1转换，接收方PLL在已接收的比特流使用改转换来同步接收时钟和发送时钟（发送器使用发送时钟来输出已串行化的字符比特序），当接收器的PLL锁定到发送时钟频率上时，则称接收器实现了“比特锁定”。

在链路定向时，发送器设备向接收器发送一连串TS1/2序列，接收方通过改序列实现比特锁定；一旦链路处于L0状态，则链路上会有规律的转换，接收方PLL即可维持比特锁定；当链路处于低功耗状态时，接收方PLL会逐渐丢失同步，发送方会发送电气空闲序列高职接收方不选通输入，防止数据传输错误；此时若发送方向接收方发送FTS序列，接收方则可使用这些序列重新活得比特锁定。

三、时钟干扰和去扰

通常由于板级电路的EMI电磁干扰会产生噪声，进而引起时钟jitter，导致频率不稳定，从而会导致refclk误差，PCie CEM 3.0规定refclk的误差容忍度为100M Hz（-300 ppm ~ +300 ppm），因此除了选择高质量的晶振外，设计时还需要采用一定方法减少干扰。
PCie CEM 3.0规定了不同jitter情况下的去扰方案。

扩频时钟调制

时钟补偿

该方法用于数据时钟恢复的refclk的产生方法。在物理层内部增加补偿电路，当接收时钟和发送时钟频率差距较大时需要进行时钟补偿。
如果发送时钟频率高于接收时钟频率达 600ppm，则从缓冲区中删除一个SKP符号；
如果发送时钟频率低于接收时钟频率达 600ppm，则向缓冲区中添加一个SKP符号。