Имеется FPGA (Arria 2), которая принимает данные от АЦП (по lvds) на относительно небольших частотах 150-200МГц DDR (то есть клок 200, данные 400). Клок приходит от того же АЦП с некоторым фазовым сдвигом относительно данных.
Изначально пытался принимать данные этим же клоком варьируя задержку по данным во входных пинах. Качественно не вышло - списал все на собственную тупость и недостаточное знакомство с таймквестом.
Теперь добавил по входу клока PLL, кручу фазу тактового сигнала, им и сэмплирую входные данные. Все хорошо, нашел допустимое окно по сдвигу фазы клока, при котором сигналы не ломаются, выбрал среднее значение, сижу радуюсь. Запускаю тот же проект на другой плате - не работает, оптимальная фаза сильно уехала, так что окна вообще не перекрываются.
У меня есть несколько вариантов кто виноват:
1) изменение задержек между клоком и данными по выходу АЦП - вполне может быть, но макимально возможное изменение прописанное в даташите на АЦП в потора раза меньше, чем получилось у меня. Попробую проверить осциллом.
2) Ошибки при фазовой подстройке PLL - в даташите было что-то про 50 пс. Несущественно.
Что еще?
Считаем, что внешние условия одинаковые, 300 по Кельвину, ветер умеренный, погода на Марсе стабильна.

И главный вопрос - что делать?
У меня идей пока только две и обе мне не нравятся своей бесперспективностью для общего случая:
1) откалибровать каждую плату под свои задержки.
2) реализовать динамическую подстройку

Чем не нравится этот вариант? Мы применяли данный вариант, работает вполне себе хорошо. Даже отслеживает изменения температуры при нагреве платы.

Сообщение отредактировал crono - Mar 20 2013, 15:34

Ваш PLL запускается в то время, когда от АЦП идёт устойчивый клок? Если нет, то он может подхватить неонятно что и непонятно в какой фазе.

На 200 МГц DDR и без этих танцев с бубном всё должно летать. Динамическая подстройка - для предельных частот.

Автору : а вы померяйте задержку между приходящим клоком от АЦП и вашим, сдвинутым по фазе на разных платах чтобы понять где рождается проблема - в альтере или в АЦП.

Да там и танцев то особых нет. Просто компенсируется задержка клока от входной ножки ПЛИС до попадания на глобальный клок. Задержка эта впринципе может от разводки к разводке поменяться. А на счет предельных частот, то 200 МГц DDR это точность установки клока плюс минус 1.25 нс. Достаточно короткий интервал.

Не то, чтобы не нравится, но это во-первых много лишней возни, а во вторых, как справедливо отметил Bad0512 ниже, для таких скоростей, как мне казалось, и так должно быть решение без динамической подстройки. Ну и подспудно меня мучает, что для данного конкретного АЦП я могу калиброваться по встроенным паттернам, а вот что мне делать, если для какого-то другого АЦП (или просто высокоскоростного входного интерфейса) паттернов не окажется? В общем доберусь до осцилла, померяю реально возникающие задержки, буду думать. Похоже действительно придется калиброваться динамически...



Хороший вопрос. С уверенностью в 99% думаю что да. Сам АЦП клока фактически не трогает, просто пропускает через себя. Системный синтезатор порождающий для него клок проверяется на lock. Плюс саму PLL фпга я сбрасывал (и тоже ждал lock) перед подстройкой фазы. Но в эту сторону я тоже подумаю, спасибо.

Вообще, я говорил о динамеческой компенсации линии клока от входной ножки до точки, где клок становится глобальным. Так как все остальное при правильной трассировки платы, по идее, компенсации не требует. На входе ПЛИС клок и данные симфазны. Данные АЦП защелкиваются прямо на входе ПЛИС. Значит остается неопределенным только путь клока от входной ножки до буфера глобального клока.
А для компенсации этого пути никакие паттерны не нужны. нужен только сам клок. Идея там очень простая. Входной клок защелкивается во входном буфере глобальным клоком после плл. и вращением фазы плл добиваемся примерно равной вероятности появления 0 и 1. Если мы этого добиваемся, то наш глобальный клок по фазе совпадает с входным клоком АЦП. А данные АЦП защелкиваются клоком сдвинутым на 90 градусов от этого клока.

Померял и несколько удивлен результатом - разбег клок/данные на двух разных платах получился в районе 200пс. В то время как настройку PLL в них приходится крутить на 1000-1200пс. Выходит что дело и правда в FPGA, хоть мне это и странно...

Где-то на этом форме dsmv выкладывал исходник такого модуля.

Спасибо за идею, интересный метод, если действительно говорить о компенсации только этой задержки. Но варьирование этой задержки (для разных временных моделей моего кристалла) составляет примерно около 300 пс (550-850 пс), что вносит вклад, но тоже не самый весомый. Можно попробовать, но в этом методе меня смущает довольно большой шаг подстройки по фазе у PLL, удасться ли хорошо выровнять чиисло 1 и 0. А постоянно дергать фазу туда-сюда тоже не айс...

Так это и есть динамическая подстройка. На неком интервале измерить количество нулей и единиц и если счетчики вышли за некие границы, подстроить фазу. А если не нравится постоянно дергать ее, то можно просто провести инициализацию, скорректировать фазу, и в рабочем цикле ее не трогать. На ксайлинксе же прекрасно работает и динамический режим, к тому же на деле дерганье фазы можно настроить так, чтоб происходило оно относительно редко.

1) задать правильные STA констрейны по входах от АЦП
2) привязать входные сигналы (клок от АЦП) к внутреннему осцилятору (хотя 400МГц)
3) розвести данные и клок на плате симметрично

что-то имхо для 200 МГц DDR - делать динамическую подстройку на PLL это как из пушки по воробьям...
Аппнота вроде достаточно толстая, чтобы после неё всё заработало: http://www.altera.com/literature/an/an433.pdf

Единственный вариант, который я себе могу представить, где этот подход не сработает - это если сигналы имеют сильно заваленные фронты, и достаточно малый разбег клока с данными в разных направлениях приведёт к большой разнице фаз на крутых фронтах внутри ПЛИС. И тогда это объясняет почему у вас получается так, что "приходится крутить 1000-1200пс", ведь тогда source-synchronous compensation для PLL получается совсем даже не source-synchronous, и вы вынуждены крутить его так, как будто это режим Normal.