インテル® Agilex™ 汎用I/OおよびLVDS SERDESユーザーガイド

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ID 683780
日付 4/13/2020
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. インテル® Agilex™ 汎用I/OおよびLVDS SERDESの概要 2. インテル® Agilex™ I/Oの機能および使用 3. インテル® Agilex™ I/O終端 4. インテル® Agilex™ の高速SERDES I/Oアーキテクチャー 5. I/OおよびLVDS SERDESのデザイン・ガイドライン 6. インテル® Agilex™ 汎用I/OおよびLVDS SERDESユーザーガイドに関連するドキュメント 7. インテルAgilex汎用I/OおよびLVDS SERDESユーザーガイド・アーカイブ 8. インテル® Agilex™ 汎用I/OおよびLVDS SERDESユーザーガイドの改訂履歴
1. インテル® Agilex™ 汎用I/OおよびLVDS SERDESの概要 x
1.1. インテル® Agilex™ I/Oおよび差動I/Oバッファー 1.2. パッケージ選択およびI/O垂直移行のサポート 1.3. I/Oバンク
1.3. I/Oバンク x
1.3.1. インテル® Agilex™ デバイスのI/Oバッファーおよびレジスター
2. インテル® Agilex™ I/Oの機能および使用 x
2.1. GPIOの機能 2.2. インテル® Agilex™ デバイスのプログラム可能なI/Oエレメント (IOE) 機能 2.3. I/O実装ガイド
2.1. GPIOの機能 x
2.1.1. サポートされているI/O規格 2.1.2. インテル® Agilex™ I/Oバッファーの動作
2.2. インテル® Agilex™ デバイスのプログラム可能なI/Oエレメント (IOE) 機能 x
2.2.1. プログラマブル出力スルー・レート・コントロール 2.2.2. プログラマブルIOE遅延 2.2.3. プログラマブル・オープンドレイン出力 2.2.4. プログラマブル・バス・ホールド 2.2.5. プログラマブル・プルアップ抵抗 2.2.6. プログラマブル・プリエンファシス 2.2.7. プログラマブル・ディエンファシス 2.2.8. プログラマブル差動出力電圧
2.3. I/O実装ガイド x
2.3.1. インテル® Quartus® Prime開発ソフトウェアでのI/O割り当てのコンフィグレーション 2.3.2. I/O実装のためのGPIO Intel FPGA IPの使用
2.3.1. インテル® Quartus® Prime開発ソフトウェアでのI/O割り当てのコンフィグレーション x
2.3.1.1. Assignment Editorを使用したI/O割り当てのコンフィグレーション 2.3.1.2. Pin Plannerを使用したI/O規格のコンフィグレーション
2.3.2. I/O実装のためのGPIO Intel FPGA IPの使用 x
2.3.2.1. リリース情報 2.3.2.2. GPIO Intel FPGA IPクイック・スタート・ガイド 2.3.2.3. GPIO Intel FPGA IPアーキテクチャー 2.3.2.4. リソース使用率およびデザイン・パフォーマンスの検証 2.3.2.5. GPIO Intel FPGA IPのタイミング 2.3.2.6. GPIO Intel FPGA IPのデザイン例
2.3.2.2. GPIO Intel FPGA IPクイック・スタート・ガイド x
2.3.2.2.1. GPIO Intel FPGA IPの生成 (インテルQuartus Primeプロ・エディション) 2.3.2.2.2. GPIO Intel FPGA IPのパラメーター設定 2.3.2.2.3. IPコア生成の出力 (インテルQuartus Primeプロ・エディション) 2.3.2.2.4. GPIO Intel FPGA IPのインターフェイス信号
2.3.2.3. GPIO Intel FPGA IPアーキテクチャー x
2.3.2.3.1. GPIO Intel FPGA IPデータパス 2.3.2.3.2. レジスターパッキング
2.3.2.5. GPIO Intel FPGA IPのタイミング x
2.3.2.5.1. タイミング・コンポーネント 2.3.2.5.2. 遅延エレメント 2.3.2.5.3. フルレートまたはハーフレートDDIOの出力レジスター　 2.3.2.5.4. タイミング解析 2.3.2.5.5. タイミング・クロージャーのガイドライン
2.3.2.6. GPIO Intel FPGA IPのデザイン例 x
2.3.2.6.1. GPIO Intel FPGA IPの合成可能なインテルQuartus Primeのデザイン例 2.3.2.6.2. GPIO Intel FPGA IPシミュレーションのデザイン例
3. インテル® Agilex™ I/O終端 x
3.1. インテル® Agilex™ デバイスにおけるシングルエンドI/O終端 3.2. True Differential Signaling I/O終端
3.1. インテル® Agilex™ デバイスにおけるシングルエンドI/O終端 x
3.1.1. シングルエンドI/O規格のOCT終端 3.1.2. OCTキャリブレーション・ブロック 3.1.3. シングルエンドI/O規格の外部終端処理 3.1.4. シングルエンドI/O終端実装のガイドライン
3.1.1. シングルエンドI/O規格のOCT終端 x
3.1.1.1. RSOCT 3.1.1.2. RT OCT 3.1.1.3. ダイナミックOCT
3.1.4. シングルエンドI/O終端実装のガイドライン x
3.1.4.1. Assignment Editorを使用したOCTのコンフィグレーション 3.1.4.2. I/O終端実装のためのOCT Intel FPGA IPの使用
3.1.4.2. I/O終端実装のためのOCT Intel FPGA IPの使用 x
3.1.4.2.1. リリース情報 3.1.4.2.2. OCT Intel FPGA IPクイック・スタート・ガイド 3.1.4.2.3. OCT Intel FPGA IPのアーキテクチャー 3.1.4.2.4. OCT Intel FPGA IPのデザイン例
3.2. True Differential Signaling I/O終端 x
3.2.1. 外部I/O終端 3.2.2. True Differential Signaling I/O規格のOCT終端
3.2.2. True Differential Signaling I/O規格のOCT終端 x
3.2.2.1. Assignment Editorを使用した差動入力RD OCTのコンフィグレーション 3.2.2.2. 差動入力RD OCTの制限およびガイドライン
4. インテル® Agilex™ の高速SERDES I/Oアーキテクチャー x
4.1. インテル® Agilex™ の高速SERDES I/Oの概要 4.2. 高速LVDS I/O実装のためのLVDS SERDES Intel FPGA IPの使用　 4.3. インテル® Agilex™ LVDS SERDESのトランスミッター 4.4. インテル® Agilex™ LVDS SERDESのレシーバー 4.5. 外部PLLモードのインテルAgilex LVDSインターフェイス 4.6. LVDS SERDES IPの初期化およびリセット 4.7. インテル® Agilex™ LVDS SERDESのソースシンクロナスのタイミングバジェット 4.8. LVDS SERDES IPのタイミング 4.9. LVDS SERDES IPのデザイン例
4.1. インテル® Agilex™ の高速SERDES I/Oの概要 x
4.1.1. 高速SERDESのアーキテクチャー 4.1.2. インテル® Agilex™ GPIOバンク、SERDES、およびDPAの位置
4.2. 高速LVDS I/O実装のためのLVDS SERDES Intel FPGA IPの使用　 x
4.2.1. リリース情報 4.2.2. LVDS SERDES Intel FPGA IPクイック・スタート・ガイド
4.2.2. LVDS SERDES Intel FPGA IPクイック・スタート・ガイド x
4.2.2.1. LVDS SERDES Intel FPGA IPの生成 (インテルQuartus Primeプロ・エディション) 4.2.2.2. LVDS SERDES Intel® FPGA IPのパラメーター設定 4.2.2.3. IP生成の出力 (インテルQuartus Primeプロ・エディション) 4.2.2.4. LVDS SERDES IP信号
4.2.2.2. LVDS SERDES Intel® FPGA IPのパラメーター設定 x
4.2.2.2.1. LVDS SERDES IPの一般設定 4.2.2.2.2. LVDS SERDES IPのPLL設定 4.2.2.2.3. LVDS SERDES IPのレシーバー設定 4.2.2.2.4. LVDS SERDES IPのトランスミッター設定 4.2.2.2.5. LVDS SERDES IPのClock Resource Summary
4.3. インテル® Agilex™ LVDS SERDESのトランスミッター x
4.3.1. LVDS SERDESのトランスミッター・ブロック 4.3.2. DDRおよびSDR動作のためのシリアライザーのバイパス 4.3.3. シリアライザー 4.3.4. 差動I/Oのビット位置 4.3.5. 差動トランスミッターのクロッキング
4.3.5. 差動トランスミッターのクロッキング x
4.3.5.1. トランスミッターの出力クロック・パラメーターの設定
4.4. インテル® Agilex™ LVDS SERDESのレシーバー x
4.4.1. LVDS SERDESのレシーバーブロック 4.4.2. LVDS SERDESのレシーバーのクロッキング 4.4.3. LVDS SERDESのレシーバーモード
4.4.1. LVDS SERDESのレシーバーブロック x
4.4.1.1. インテル® Agilex™ デバイスのレシーバーブロック
4.4.1.1. インテル® Agilex™ デバイスのレシーバーブロック x
4.4.1.1.1. DPAブロック 4.4.1.1.2. シンクロナイザー (DPA FIFO) 4.4.1.1.3. データ・リアラインメント・ブロック (ビットスリップ) 4.4.1.1.4. デシリアライザー
4.4.2. LVDS SERDESのレシーバーのクロッキング x
4.4.2.1. レシーバーの入力クロックのパラメーター設定
4.4.3. LVDS SERDESのレシーバーモード x
4.4.3.1. 非DPAモード 4.4.3.2. DPAモード 4.4.3.3. ソフトCDRモード
4.5. 外部PLLモードのインテルAgilex LVDSインターフェイス x
4.5.1. LVDS SERDES IPを備えたIOPLL IP信号のインターフェイス 4.5.2. 外部PLLモードのIOPLLパラメーター値 4.5.3. 外部PLLモードのIOPLL IPおよびLVDS SERDES IPの接続
4.6. LVDS SERDES IPの初期化およびリセット x
4.6.1. 非DPAモードのLVDS SERDES IPの初期化 4.6.2. DPAモードのLVDS SERDES IPの初期化 4.6.3. DPAのリセット 4.6.4. ワード境界のアライメント
4.6.4. ワード境界のアライメント x
4.6.4.1. ワード境界のアライメント
4.7. インテル® Agilex™ LVDS SERDESのソースシンクロナスのタイミングバジェット x
4.7.1. トランスミッターのチャネル間スキュー 4.7.2. レシーバー・スキュー・マージン
4.8. LVDS SERDES IPのタイミング x
4.8.1. I/Oタイミング解析 4.8.2. FPGAのタイミング解析 4.8.3. 外部PLLモードのタイミング解析
4.8.1. I/Oタイミング解析 x
4.8.1.1. RSKMレポートの取得 4.8.1.2. TCCSレポートの取得
4.9. LVDS SERDES IPのデザイン例 x
4.9.1. LVDS SERDES IPの合成可能なインテルQuartus Primeのデザイン例 4.9.2. LVDS SERDES IPシミュレーションのデザイン例 4.9.3. LVDS SERDES IPトランスミッターおよびレシーバーを組み合わせたデザイン例 4.9.4. LVDS SERDES IPのダイナミック位相シフトのデザイン例
5. I/OおよびLVDS SERDESのデザイン・ガイドライン x
5.1. インテル® Agilex™ I/Oのデザイン・ガイドライン 5.2. インテル® Agilex™ LVDS SERDESのデザイン・ガイドライン
5.1. インテル® Agilex™ I/Oのデザイン・ガイドライン x
5.1.1. VREFソースおよび VREF ピン 5.1.2. VCCIO_PIO電圧に基づくI/O規格の実装 5.1.3. OCTキャリブレーション・ブロック要件 5.1.4. 配置要件 5.1.5. 同時スイッチング・ノイズ (SSN) 5.1.6. 特別なピンの要件 5.1.7. 外部メモリー・インターフェイスのピン配置要件 5.1.8. HPS共有I/Oの要件 5.1.9. クロッキング要件 5.1.10. SDM共有I/Oの要件 5.1.11. コンフィグレーション・ピン 5.1.12. 未使用ピン 5.1.13. 電源シーケンス中のGPIO、HPS、およびSDMバンクのI/Oピンのガイドライン 5.1.14. 最大DC電流制限 5.1.15. 1.2 V I/Oインターフェイスの電圧レベルの互換性 5.1.16. I/Oシミュレーション
5.1.16. I/Oシミュレーション x
5.1.16.1. HSPICEモデル 5.1.16.2. Net Length Reports
5.2. インテル® Agilex™ LVDS SERDESのデザイン・ガイドライン x
5.2.1. LVDSでの整数PLLモードのPLLの使用 5.2.2. LVDS SERDESのみをクロックするためのPLLからの高速クロックの使用 5.2.3. 差動チャネルのピン配置 5.2.4. ソフトCDRモードのSERDESピンペア 5.2.5. LVDSトランスミッターおよびレシーバーの同じI/Oバンク内への配置
5.2.5. LVDSトランスミッターおよびレシーバーの同じI/Oバンク内への配置 x
5.2.5.1. 外部PLLの使用
1. インテル® Agilex™ 汎用I/OおよびLVDS SERDESの概要
2. インテル® Agilex™ I/Oの機能および使用
3. インテル® Agilex™ I/O終端
4. インテル® Agilex™ の高速SERDES I/Oアーキテクチャー
5. I/OおよびLVDS SERDESのデザイン・ガイドライン
6. インテル® Agilex™ 汎用I/OおよびLVDS SERDESユーザーガイドに関連するドキュメント
7. インテルAgilex汎用I/OおよびLVDS SERDESユーザーガイド・アーカイブ
8. インテル® Agilex™ 汎用I/OおよびLVDS SERDESユーザーガイドの改訂履歴

4.1. インテル® Agilex™ の高速SERDES I/Oの概要

インテル® Agilex™ デバイスは、True Differential Signaling I/Oバンクを介して、LVDSシリアライザー/デシリアライザー (SERDES) をサポートします。

これらのデバイスは、次のフィーチャーを備えたすべてのTrue Differential Signaling I/OバンクでSERDESをサポートします。

  • 差動100オームOCT RD
  • SERDESを駆動するI/O PLLの差動I/Oリファレンス・クロック。
  • 複数の使用モードオプションを備えた各I/Oバンクの専用トランスミッターおよび専用レシーバーの差動ピンペア。
  • 各I/OバンクにSERDESおよびDPAを備えた24のレシーバーチャネル、およびSERDESを備えた24のトランスミッター・チャネル。SERDESチャネル数の合計は、パッケージで使用可能なピンの総数に応じて、 インテル® Agilex™ デバイス間で異なります。
表 39.   インテル® Agilex™ の高速SERDESの使用モードの概要この表のすべての使用モードは、3から10のSERDES係数をサポートしています。
機能モード 説明

トランスミッター

(TX)

トランスミッター・モードでは、SERDESブロックはシリアライザーとして機能します。

PPLは以下の信号を出力します。

  • fast_clock
  • load_enable

非DPAレシーバー

(RX Non-DPA)

RX非DPAモードでは、SERDESブロックはDPAおよびDPA-FIFOをバイパスするデシリアライザーとして機能します。

PLLは fast_clock 信号を生成します。受信データは fast_clock 信号を使用してビットスリップでキャプチャーされるため、正しいクロックデータ・アライメントを確保する必要があります。

DPA-FIFOレシーバー

(RX DPA-FIFO)

RX DPA-FIFOモードでは、SERDESブロックはDPAブロックを使用するデシリアライザーとして機能します。

DPAブロックは、8つのDPAクロックのセットを使用して、データのサンプリングに最適な位相を選択します。これらのDPAクロックは fast_clock 周波数で実行され、各クロックは45°ずつ位相シフトされます。循環バッファーであるDPA-FIFOは、選択されたDPAクロックで受信データをサンプリングし、データをLVDSクロックドメインに転送します。次に、ビットスリップ回路がデータをサンプリングし、レイテンシーを挿入してデータを再整列して、データの必要なデシリアライズされたワード境界に一致させます。

ソフトCDRレシーバー

(RX Soft-CDR)

RXソフトCDRモードでは、IPは最適なDPAクロック (DPACLK) を fast_clock 信号としてLVDSクロックドメインに転送します。IPは、ローカル・クロック・ジェネレーターによって生成された rx_divfwdclk をコアに転送します。

各バンクで使用できるソフトCDRチャネルは12のみです。

各バンクでソフトCDRチャネルをサポートできるピンペアを見つけるには、デバイスのピンアウトファイルを参照してください。デバイスのピンアウトファイルの「Dedicated Tx/Rx Channel」列には、使用可能なLVDSピンペアが LVDS<bank number>_<pin pair> <p or n> 形式でリストされています。 <pin pair> の値が偶数の場合、ピンペアはソフトCDRモードをサポートします。

レベル 2 の表題