Реконфигурация трансивера, Cyclone V Опции

[spectr]

Уважаемые друзья. Не могу никак понять несколько вещей, которые не дают двигаться дальше.

Хочу сделать реконфигурацию трансивера. Для этого собрал QSyS-системку по аналогии с an676 и вот этим товарищем. Вкратце:
- Clock Source 75MHz - это понятно;
- JTAG to Avalon Master - чтобы был доступ из System Console;
- Transceiver Reconfiguration Controller - настроен на 2 интерфейса, включена возможность реконфигурации через MIF;
- Cyclone V Transceiver Native PHY - настроен на 2 скорости;
- Transceiver PLL - дает опору для одной скорости;
- Fractional PLL - дает опору для второй скорости;
- Transceiver PHY Reset Controller - понятно;
- PIO - для выбора таблички MIF с настройками той или иной скорости;

Всё собирается, из System Console всё видно. Пытаюсь, по аналогии с an676, an664, an645 и конечно же xcvr_user_guide, читать-писать регистры реконфигуратора и получаю затык. Вопросы следующие:
1. В настройках Transceiver Reconfiguration Controller-а есть параметр Optional Interface Groupong. Никак не могу понять что он означает. Вот у меня два интерфейса используются - один для трансивера, второй - для PLL. Что в моем случае надо здесь вписать? Почему?
2. Чтобы заставить Reset Controller выполнить сброс - достаточно разок дернуть его самомо за ногу reset?
3. Вот мы сбросились, подключились к реконфигуратору (через System console), читаем все его регистры, получаем следующую картину:

Код

% dump_all 0
       PMA Analog control registers dump (channel 0):
                          feature status:   busy = 0, error = 0, read = 0, write = 0
                               VOD (0x00) = 10
              Pre-emphasis pre-tap (0x01) = 0
       Pre-emphasis first post-tap (0x02) = 0
      Pre-emphasis second post-tap (0x03) = 0
           RX equalization DC gain (0x10) = 0
           RX equalization control (0x11) = 0

                      AEQ registers dump (channel 0):
                          feature status:   busy = 0, error = 0, read = 0, write = 0
                        ADAPT_DONE (0x00) = 0
                              MODE (0x00) = 0
              Equalization results (0x01) = 0

      ATX PLL calibration registers dump (channel 0):
                          feature status:   busy = 0, error = 0, read = 0, write = 0
                           Control (0x00) = 0
                   Run calibration (0x01) = 0

      PLL reconfiguration registers dump (channel 0):
                          feature status:   busy = 0, error = 0, read = 0, write = 0
          Logical refclk selection (0x00) = 0
             Logical PLL selection (0x01) = 0
           refclk physical mapping (0x02) = 33554400
              PLL physical mapping (0x03) = 16163

                      DCD registers dump (channel 0):
                           Control (0x00) = 0

                 Streamer registers dump (channel 0):
                          feature status:   busy = 0, error = 0, read = 0, write = 0
                  MIF base address (0x00) = 0
                       Clear error (0x01) = 0
                  MIF address mode (0x01) = 0
                  Start MIF stream (0x01) = 0
           MIF or channel mismatch (0x02) = 0
      PLL reconfiguration IP error (0x02) = 0
                  MIF opcode error (0x02) = 0
           Invalid register access (0x02) = 0

Это, получается, как бы значения по умолчанию. Окей, но при попытке записать что-то в те или иные поля - мои значения либо не пишутся, либо пишутся как-то странно (по сигналтапу я вижу что на авалоновскую шину реконфигуратора все выставляется корректно). Например, несмотря на то, что VOD согласно документации может быть от 0 до 63, некоторые значения записываются неверно или не записываются вообще. Получаются как бы "дырки". Это нормально?

4. Есть какое-нибудь вменяемое описание того в какой последовательности правильно конфигурировать трансивер? А то везде все ограничиваются примером в духе "мы покажем как записать один произвольный регистр". Может там нужна особая последовательность записи?!

В итоге я хочу порегистрово его сконфигурировать и сделать скрипт для управления режимами его работы, что-то похожее на Transceiver Toolkit, только сильно проще и под свои нужды.
Спасибо.

[DuHast]

Добрый день
Делал реконфигуратор трансиверов через SystemConsol но в схематике, на что можно обратить внимание:
1 Клок чтения/записи должен лежать в определённом диапазоне
2 Пауза между запросами на чтение/запись должна быть достаточно длинной. С сигналом busy была какая-то проблема, его не использовал.
3 В SystemConsol я использовал команды master_write_32 и master_read_32. При этом в скрипте адрес умножал на 4, а в Quartus’е два младших разряда шины адреса модуля JTAG_2_Avalon не использовал.

[spectr]

DuHast, спасибо за отклик!

Добрый день
Делал реконфигуратор трансиверов через SystemConsol но в схематике, на что можно обратить внимание:
1 Клок чтения/записи должен лежать в определённом диапазоне
2 Пауза между запросами на чтение/запись должна быть достаточно длинной. С сигналом busy была какая-то проблема, его не использовал.
3 В SystemConsol я использовал команды master_write_32 и master_read_32. При этом в скрипте адрес умножал на 4, а в Quartus’е два младших разряда шины адреса модуля JTAG_2_Avalon не использовал.

1. По поводу клока - да, знаю - держу его внутри нужного диапазона (в моем случае, 75-125МГц, у меня 75МГц).
2. Даже если делаю паузу в 1 секунду (куда уж больше-то), все равно либо не сохраняются значения, либо некорректно. Busy не использую.
3. Пишу/читаю теми же командами, адрес умножаю на 4. В шину не лазил, т.к. собрано в QSyS'е и он, по идее, сам это разрулить должен. Кроме того, я по сигналтапу вижу что адреса на входе реконфигуратора выставляются верно.


Вообще, у меня есть подозрение что всё на самом деле работает, просто я пока не до конца понимаю как этот паровоз запустить.

[DuHast]

Может команды не те шлёте? Там ,сначала пишешь по одному адресу, чтобы выбрать регистр, потом по другому пишешь желаемое значение этого регистра, а потом по третьему адресу шлёшь команду, чтобы это значение записалась куда надо.

[spectr]

Я делаю в точности так же.
Давайте я выложу сюда скрипт, которым пишу/читаю, а вы посмотрите на своем проекте - работает ли он? Переименуйте его в .tcl, а то форум не дает загружать с таким расширением
 main.txt ( 11.34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 60

Пример использования:

Код

# пытаемся читать/писать канал 0 (через обертки):
reconfig_get $::reconfig_regs::PMA 0 0x00
reconfig_set $::reconfig_regs::PMA 0 0x00 28

# либо так (вручную):
reconfig_read [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::CONTROL)*4]
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::CONTROL)*4] 0x00
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::OFFSET)*4] 0x00
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::DATA)*4] 0x00
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::CONTROL)*4] 0x01
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::CONTROL)*4] 0x00
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::OFFSET)*4] 0x01
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::DATA)*4] 0x03
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::CONTROL)*4] 0x01
reconfig_write [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::CONTROL)*4] 0x00
reconfig_read [expr ($::reconfig_features::STREAMER+$::reconfig_regs::CONTROL)*4]

# выводим все регистры канала 0
dump_all 0

[dmy]

.del.
Извините, ошибся окном.

Сообщение отредактировал dmy - Feb 14 2017, 13:38

[spectr]

Продолжаю изучение. Залез сигналтапом в блок настройки регистров PMA (кстати, в нем обнаружился баг, причем в моем квартусе 15.0UPD2 исходный код этого модуля не соответствует обновлению по той ссылке, хотя они и написали что обновление типа запланировано в будущих версиях, а там этот баг аж для 13-й версии объявлен).

Удалось увидеть что при доступе к некоторым регистрам появляется флаг ошибки uif_illegal_offset_error, который в avalon-шину почему-то не передается.
Тогда я написал простейший проверятор (пишем, читаем, сравниваем, инкрементируем значение, повторяем), прогнал им все регистры PMA и вот что увидел:

Код

регистр:
0x00 (VOD)                          - работает (читается/пишется нормально во всем диапазоне допустимых значений согласно xcvr_user_guide: table 171010);
0x01 (Pre-emphasis pre-tap)         - не работает ни с одним из допустимых значений;
0x02 (Pre-emphasis first post-tap)  - работает;
0x03 (Pre-emphasis second post-tap) - не работает ни с одним из допустимых значений;
0x10 (RX equalization DC gain)      - работает частично, может принимать только значения 0-1, хотя в руководстве заявлено что может принимать значения 3’b000–3’b011: 0–3 и 3'b100-3'b110: 4;
0x11 (RX equalization control)      - работает частично, может принимать только значения 0-2, хотя в руководстве заявлено что может принимать значения 4’b0000–4’b1111: 0–15;

UPD: Что интересно, добравшись до исходника (alt_xreconf_analog_datactrl_av.sv), в котором делается отработка доступа к регистру RX equalization control стало видно что действительно там отрабатываются только значения 0-2, а остальные - игнорятся. Как это соотносится с документацией? Блин, засада прям.

UPD2: [botan mode on]Как это обычно бывает, умная мысль приходит после драки Покопавшись поглубже в альтеровских исходниках и даташите на камень выяснил, что таки экспериментально выявленные мной диапазоны реальных допустимых значений регистров оказывается прописаны в даташите на конкретное семейство кристалла (CV в моем случае). . Т.е. в разных семействах разные фичи могут быть частично или полностью недоступными. [botan mode off] Так что теперь остается проверить все остальные блоки реконфигурации, сопоставить их с даташитом - и пробовать запускать обмен данными.

[Tue]

Тоже обнаружил что "Pre-emphasis pre-tap" и "Pre-emphasis second post-tap" в Cyclone5 не работают. Пользуюсь 14-м Квартусом, думал что дальше лучше, но не тут то было. Как говорится "ну а что вы хотели за эти деньги"

[DuHast]

Тоже обнаружил что "Pre-emphasis pre-tap" и "Pre-emphasis second post-tap" в Cyclone5 не работают. Пользуюсь 14-м Квартусом, думал что дальше лучше, но не тут то было. Как говорится "ну а что вы хотели за эти деньги"

А при чём здесь версия Квартуса? Трансивер - это "железный" блок, как его на заводе "собрали" так и работает.

[spectr]

Продолжаю разбиралово. Если трансивер использует, например, две скорости, то ему в опору ставят разные PLL - CMUPLL И FPLL (как, например, в an676).
Объясните, почему используют разные типы PLL?

Поясню отчего такой вопрос возник.
В проекте заложена ножка для тактирования трансивера - выделенная нога для подачи опорного такта специально на трансиверы - Dedicated Transceiver REFCLK. И когда я пытаюсь тактировать трансивер (приемную и передающую части) от этой ножки, то фиттер отказывается проект собирать.

Были следующие эксперименты:
1. Пробовал настроить трансивер с внутренними PLL (2 режима скорости). У него в такой конфигурации есть два порта - rx_cdr_refclk и tx_pll_refclk. Если завожу REFCLK на эти порты, то фиттер не может развестись.
2. Сейчас настроил трансивер с внешней PLL (2 штуки). Создал 2 CMUPLL на основе Transceiver PLL, подсоединил их к трансиверу. Опору для CMUPLL беру опять же с REFCLK. По идее, я ожидал что он сообразит что надо использовать 2 аппаратные CMUPLL, но фиттер снова останавливается с ошибками.
3. Конечно я могу все сделать тупо как в примерах, но непонимание от этого не уйдет. Поэтому хочется разобраться.

Возникает такое ощущение что ему нельзя с одной входной ножки давать опору для CDR и для TXPLL.

[MrAlex]

Продолжаю разбиралово. Если трансивер использует, например, две скорости, то ему в опору ставят разные PLL - CMUPLL И FPLL (как, например, в an676).
Объясните, почему используют разные типы PLL?
1. Пробовал настроить трансивер с внутренними PLL (2 режима скорости). У него в такой конфигурации есть два порта - rx_cdr_refclk и tx_pll_refclk. Если завожу REFCLK на эти порты, то фиттер не может развестись.
2. Сейчас настроил трансивер с внешней PLL (2 штуки). Создал 2 CMUPLL на основе Transceiver PLL, подсоединил их к трансиверу. Опору для CMUPLL беру опять же с REFCLK. По идее, я ожидал что он сообразит что надо использовать 2 аппаратные CMUPLL, но фиттер снова останавливается с ошибками.

Если используется приемник channel PLL used as clock data recovery (CDR)PLL. Если не весь блок занят оставшиеся можно использовать для тактирования передатчиков.

[spectr]

С PLL вроде понятно. Спасибо.

Теперь появился вопрос со сбросом - не получается сбросить трансивер. Reset Controller не выходит из сброса.

У Reset Controller-a есть вход rx_is_lockedtodata, на который заводится соответствующий сигнал с трансивера. Нюанс в следующем - я пока хочу использовать восстановление частоты не из данных, а из опорного клока (т.е. трансивер работает в режиме LTR). Но в этом режиме никогда не будет поднят сигнал rx_is_lockedtodata, а ведь времянка сброса трансивера зависит и от него тоже. В итоге получается, что Reset Controller начинает формировать нужную времянку, а потом затыкается, не завершая ее (остается навечно висеть в единице сигнал rx_digitalreset), т.к. ждет сигнал rx_is_lockedtodata, который никогда не появляется.

Попробовал внаглую подсунуть Reset Controller-у вместо rx_is_lockedtodata сигнал rx_is_lockedtoref с трансивера - времянку сброса он, конечно, отрабатывать стал. Но при попытке погонять байты через внутренний serial loopback я вижу что прием идет ну совсем некорректно (как будто бы на другой частоте). Судя по всему, так делать нельзя.

Как его сбрасывать-то правильно?

[spectr]

Подниму тему, т.к. не всё получается.

Как работать с одним трансивером - разобрался, тут вопросов нет: все отлично реконфигурируется и работает.
Если я задействую все 9 каналов трансивера с фиксированными настройками скорости - всё тоже отлично работает.

Но как только я пытаюсь задействовать все трансиверы в режиме реконфигурации, то получаю затык на этапе фиттера. Какие варианты я перепробовал (ни один их них не собрался):
// во всех случаях используется от 8 до 9 каналов трансивера (меньше 8 нельзя), одна базовая скорость (2.5G), одна опорная частота для TXPLL, режим Bonded (xN).
1. Трансивер, контроллер сброса, реконфигуратор, FPLL - не собирается.
2. Трансивер, контроллер сброса, реконфигуратор, FPLL, реконфигуратор FPLL (самый правильный вариант, как мне кажется) - не собирается.
3. Трансивер, контроллер сброса, реконфигуратор, Transceiver PLL - не собирается.
4. Трансивер, контроллер сброса, реконфигуратор, TXPLL внутри трансивера - не собирается.

Все затыки так или иначе связаны с TXPLL (пример ошибки для варианта 2):

Код

Error: Clock Divider node 'trans:trans|altera_xcvr_native_av:trans_inst|av_xcvr_plls:gen_native_inst.av_xcvr_native_insts[0].gen_bonded_group_plls.gen_tx_plls.tx_plls|master_cgb.tx_cgb' is not properly connected on the 'CLKCDRLOC' port. It must be connected to one of the valid ports listed below.
    Info: Can be connected to OUTCLK port of generic_pll WYSIWYG
    Info: Can be connected to CLKCDR port of arriav_channel_pll WYSIWYG
    Info: Can be connected to PHOUT port of arriav_pll_dpa_output WYSIWYG
    Info: Can be connected to PHOUT port of cyclonev_pll_dpa_output WYSIWYG
    Info: Can be connected to HFCLKPOUT port of arriav_hssi_pma_tx_cgb WYSIWYG
Таких ошибок 16 штук.

Как только убираю реконфигуратор - все ок.
Если кому-то будет интересно, прикладываю проект на всякий случай (переименовать в .qar).
 xcvr.zip ( 2.87 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 102


Друзья, кто-нибудь с подобным сталкивался? Куда дальше копать? Оно вообще возможно - реконфигурация всех 9 ядер?

[spectr]

Смотрите что обнаружилось:
When dynamic reconfiguration of the fPLL is not enabled, you must connect the fPLL 'outclk_0' port to the Native PHY 'ext_pll_clk' port.
When dynamic reconfiguration of the fPLL is enabled, you must connect to fPLL 'phout[0]' port to the Native PHY 'ext_pll_clk' port. The 'phout' port is enabled by selecting the "Enable access to PLL DPA output port" option of the Altera PLL MegaWizard™ "Settings" tab.

источник: https://www.altera.com/support/support-reso...172013_635.html

С учетом этих рекомендаций проект собрался.

[spectr]

В-общем, не получается никак это дело запустить. Возникает ощущение что это невозможно в принципе, потому что мой запас идей иссяк полностью.
Друзья, кто-то делал подобное?

 xcvr.zip ( 2.04 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 33