Xilinx FPGA中的OSERDESE2介绍

本篇主要是Xilinx FPGA中的OSERDESE2介绍。

什么是oserdese2？

将FPGA内部的并行数据，变为串行发出去的一块硬件电路（是asic 电路，不是由FPGA可编程逻辑构成）。

为什么不直接使用FPGA可编程逻辑构成？

当需要输出的串行数据的速度超过200Mbps时，FPGA可编程逻辑构成的电路就基本无法实现了（不同的FPGA能够实现的速度不同，但是一般很少能超过200Mbps），所以就需要一块专门的电路用于输出高速度串行数据。

oserdese2输出数据的类型有SDR模式、DDR模式。

SDR模式可以选择并串比例为：2、3、4、5、6、7、8比1。即内部并行的速率为输出速率2、3、4、6、7、8分之一，但是内部并行数据的位宽为2、3、4、5、6、7、8。

例：内部数据并行位宽为8bit，速率为100M。通过oserdese2后，可以变为串行数据，位宽为1bit，速率为800M。需要给oserdese2提供100M的时钟用于接收内部的并行数据；需要给oserdese2提供800M的时钟用于发送串行数据。

DDR模式可以选择并串比例为：4、6、8、10、14比1。即内部并行的速率为输出速率4、6、8、10、14分之一，但是内部并行数据的位宽为4、6、8、10、14。

例：内部数据并行位宽为8bit，速率为100M。通过oserdese2后，可以变为串行数据，位宽为1bit，速率为800M。需要给oserdese2提供100M的时钟用于接收内部的并行数据；需要给oserdese2提供400M的时钟用于发送串行数据(DDR发送)。

那我们使用时，选择SDR还是DDR呢？

首先根据并串位宽来进行选择，能用DDR时，尽量用DDR，毕竟我们提供的时钟速率会降低一半。

当我们给进去并行数据后，是优先输出低位还是高位？

一块oserdese2电路可以并行输入8bit，它会优先输出连接到D1的那个bit，依次类推，直到D8。如果并行输入4bit，他只会输出到D4就完事了（不清楚的话，可以看看上面的oserdese2的模块图或者波形图）。

一块oserdese2电路只能够并行输入8bit，那么如何实现10bit、14bit的并串转换？

此时需要利用两块oserdese2电路，一块被配置为master模式，一块被配置为slave模式；master模式的电路，负责八个bit，slave模式负责剩下的bit（注意从D3开始连接）。

最终输出还是master的那块电路，但是需要将slave电路的shiftout与master电路的shiftin进行对应连接即可。

oserdese2电路需要一个复位（RST）输入，此RST有何要求？

RST必须同步与FPGA内部的并行数据的时钟；要求在使用oserdese2电路前，要求复位此电路。

特殊使用说明：

一般来说我们oserdese2的输出直接输出给IOB即可，如果需要经过延时单元（Odelaye2），那么输出的话，就不能利用OQ，而需要利用OFB作为电路输出。

如果我们的数据通道为双向时，那么oserdese2输出还是要利用OQ，但是需要同步输出一个三态控制信号TQ（用于连接三态门的控制端）。

OSERDESE2原语还有三态控制输出的功能，那么T1~T4是三态控制信号，与D1~D4数据对应。使用三态功能时，TQ作为串行输出的管脚，用于判断OQ信号此时是作为输入引脚（TQ为高电平）还是输出引脚（TQ为低电平）。

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