低压差分传送技术是基于低压差分信号(Low Volt-agc Differential signaling)的传送技术,从一个电路板系统内的高速信号传送到不同电路系统之间的快速数据传送都可以应用低压差分传送技术来实现,其应用正变得越来越重要。低压差分信号相对于单端的传送具有较高的噪声抑制功能,其较低的电压摆幅允许差分对线具有较高的数据传输速率,消耗较小的功率以及产生更低的电磁辐射。

LVDS:Low Voltage Differential Signaling,低电压差分信号。
LVDS传输支持速率一般在155Mbps(大约为77MHZ)以上。
LVDS是一种低摆幅的差分信号技术,它使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百Mbps的速率传输,其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。

差分信号抗噪特性
从差分信号传输线路上可以看出,若是理想状况,线路没有干扰时,
在发送侧,可以形象理解为:
IN= IN+ — IN-
在接收侧,可以理解为:
IN+ — IN- =OUT
所以:
OUT = IN
在实际线路传输中,线路存在干扰,并且同时出现在差分线对上,
在发送侧,仍然是:
IN = IN+ — IN-
线路传输干扰同时存在于差分对上,假设干扰为q,则接收则:
(IN+ + q) — (IN- + q) = IN+ — IN- = OUT
所以:
OUT = IN

噪声被抑止掉。 上述可以形象理解差分方式抑止噪声的能力。

Xilinx公司差分原语的使用

(原语,其英文名字为Primitive,是Xilinx针对其器件特征开发的一系列常用模块的名字,用户可以将其看成Xilinx公司为用户提供的库函数,类似于C++中的“cout”等关键字,是芯片中的基本元件,代表FPGA中实际拥有的硬件逻辑单元,如LUT,D触发器,RAM等,相当于软件中的机器语言。在实现过程中的翻译步骤时,要将所有的设计单元都转译为目标器件中的基本元件,否则就是不可实现的。原语在设计中可以直接例化使用,是最直接的代码输入方式,其和HDL语言的关系,类似于汇编语言和C语言的关系。)

差分I/O端口组件

1) IBUFDS

IBUFDS原语用于将差分输入信号转化成标准单端信号,且可加入可选延迟。在IBUFDS原语中,输入信号为I、IB,一个为主,一个为从,二者相位相反。
IBUFDS的逻辑真值表所列,其中“-*”表示输出维持上一次的输出值,保持不变。

IBUFDS原语的例化代码模板如下所示:

// IBUFDS: 差分输入缓冲器(Differential Input Buffer)
// 适用芯片:Virtex-II/II-Pro/4, Spartan-3/3E
// Xilinx HDL库向导版本,ISE 9.1
IBUFDS #(
.DIFF_TERM("FALSE"),
// 差分终端,只有Virtex-4系列芯片才有,可设置为True/Flase
.IOSTANDARD("DEFAULT")
// 指定输入端口的电平标准,如果不确定,可设为DEFAULT
) IBUFDS_inst (
.O(O), // 时钟缓冲输出
.I(I), // 差分时钟的正端输入,需要和顶层模块的端口直接连接
.IB(IB) // 差分时钟的负端输入,需要和顶层模块的端口直接连接
);
// 结束IBUFDS模块的例化过程

http://www.xilinx.com/itp/xilinx6/books/data/docs/lib/lib0229_197.html

2) OBUFDS

OBUFDS将标准单端信号转换成差分信号,输出端口需要直接对应到顶层模块的输出信号,和IBUFDS为一对互逆操作。OBUFDS原语的真值表如表所列。

OBUFDS原语的例化代码模板如下所示:

// OBUFDS: 差分输出缓冲器(Differential Output Buffer)
// 适用芯片:Virtex-II/II-Pro/4, Spartan-3/3E
// Xilinx HDL库向导版本,ISE 9.1
OBUFDS #(
.IOSTANDARD("DEFAULT")
// 指名输出端口的电平标准
) OBUFDS_inst (
.O(O), // 差分正端输出,直接连接到顶层模块端口
.OB(OB), // 差分负端输出,直接连接到顶层模块端口
.I(I) // 缓冲器输入
);
// 结束OBUFDS模块的例化过程

http://www.xilinx.com/itp/xilinx5/data/docs/lib/lib0317_301.html

3) IOBUFDS

Verilog Instantiation Template

// IOBUFDS: Differential Bi-directional Buffer

// Virtex-II/II-Pro/4/5, Spartan-3/3E/3A

// Xilinx HDL Libraries Guide, version 9.1i

IOBUFDS #(

.IBUF_DELAY_VALUE("0"),

// Specify the amount of added input delay for the buffer, "0"-"16" (Spartan-

3E only)

.IFD_DELAY_VALUE("AUTO"),

// Specify the amount of added delay for input register, "AUTO", "0"-"8"

(Spartan-3E only)

.IOSTANDARD("DEFAULT") // Specify the I/O standard

) IOBUFDS_inst (

.O(O), // Buffer output

.IO(IO), // Diff_p inout (connect directly to top-level port)

.IOB(IOB), // Diff_n inout (connect directly to top-level port)

.I(I), // Buffer input

.T(T) // 3-state enable input

);

// End of IOBUFDS_inst instantiation

差分时钟组件

1)IBUFGDS

与全局时钟资源相关的原语常用的与全局时钟资源相关的Xilinx器件原语包括:IBUFG、IBUFGDS、BUFG、BUFGP、BUFGCE、 BUFGMUX、BUFGDLL和DCM等,如图1所示。

IBUFGDS是IBUFG的差分形式,当信号从一对差分全局时钟管脚输入时,必须使用IBUFGDS作为全局时钟输入缓冲。IBUFG支持BLVDS、LDT、LVDSEXT、LVDS、LVPECL和ULVDS等多种格式的IO标准。

http://www.xilinx.com/itp/xilinx6/books/data/docs/lib/lib0231_199.html

verilog Instantiation Template

IBUFGDS instanece_name(.O(user_O),

.I (user_I),

.IB (user_IB));

参考资料:

1)基于LVDS技术与FPGA的高速通讯应用研究,韩党群,唐征兵,张庆玲

http://www.eccn.com/xsj07/xsj080231.asp

2)LVDS原理与应用简介

http://www.ent.eetchina.com/ART_8800472639_2700004_TA_5d4d019d.HTM

3) 美国国家半导体的《LVDS用户手册》

http://www.ent.eetchina.com/ART_8800562170_2700004_TA_552cca6f.HTM

Xilinx FPGA 如何使用LVDS

http://www.61eda.com/Services/help/Xilinx/200803/1225.html

无论使用HDL flow还是schematic flow,只需要例化IBUFDS,OBUFDS之类的差分缓冲器,就可以使用LVDS了。

例化之后,要定位Pin位置,使用PACE,在IO Standard中选择LVDS33或者LVDS25,还能选择有DCI的版本。定端口时,注意看Datasheet中Pin名字分P/N,这P也要对应buffer中的P,N也要对应N。而且注意同一个bank只能有一个电压标准。

如果用FPGA Editor观察布局布线后的情况,就会发现,FPGA Editor中没有IBUFDS这个Component,这个Buffer是藏在IOB里的,点击到Pin的图块中,可以看到里面有一个Buffer,就起到了IBUFDS这个作用。

ibufds原语的更多相关文章

  1. Xilinx Vivado器件分配管脚:LVDS差分电平信号如何分配管脚?

    最近在把Quartus Prime 15.1的工程移植到Vivado 2019.1,需要改变的地方还是很多的,先记一下差分信号在FPGA中的收发管脚定义和配置.以LVDS信号为例吧. 在7 Serie ...

  2. FPGA基础学习(6) -- 原语

    目录 1. IBUF和IBUFDS(IO) 2. IDDR(Input/Output Functions) 3. IBUFG和IBUFGDS(IO) 原语,即primitive.不同的厂商,原语不同: ...

  3. C#并行编程-线程同步原语

    菜鸟学习并行编程,参考<C#并行编程高级教程.PDF>,如有错误,欢迎指正. 目录 C#并行编程-相关概念 C#并行编程-Parallel C#并行编程-Task C#并行编程-并发集合 ...

  4. DDD:建模原语 之 四象图(转载的神文)

    “模型.状态和行为特征.场景”和“四象图”,建模观的命名与立象. 建模原语:四象图 作者:achieveidea@gmail.com 命名:模型.结构特征.行为特征.场景(及其规约). 释义:模型,描 ...

  5. 58.xilinx原语DCM,PLL的使用

    DCM_BASE 基本数字时钟管理模块的缩写,是相伴和频率可配置的数字锁相环电路,常用于FPGA系统中复杂的时钟管理.如需要频率和相位动态配置,则可以选用DCM_ADV原语,如需要相位动态偏移,可使用 ...

  6. Java 8怎么了之二:函数和原语

    [编者按]本文作者为专注于自然语言处理多年的 Pierre-Yves Saumont,Pierre-Yves 著有30多本主讲 Java 软件开发的书籍,自2008开始供职于 Alcatel-Luce ...

  7. 信号量及PV原语

    操作系统中进程互斥和同步的实现的一个最基本的方方是使用信号量和PV原语. 信号量S的物理意义:当S≥0的时候表示,某个资源可以使用的数量,当S<0的时候,其绝对值表示等待某个资源的进程数. 一般 ...

  8. QuartusII 中采用门级原语

    QuartusII  中采用门级原语 默认的是前面第一个 为output  后面所有信号为输入 图中的工程实现的是 一个二选一多路选择器

  9. ACE框架 同步原语设计

    ACE框架常用的同步机制设计成统一的原语接口.同步原语使用系统平台(操作系统,多线程库)提供的同步原语,并为系统平台不提供的同步原语提供模拟实现.ACE框架使用了外观模式和适配器分两层,将同步原语统一 ...

随机推荐

  1. 设计模式之一工厂方法模式(Factory Method)

    工厂方法模式分为三种: 一.普通工厂模式,就是建立一个工厂类,对实现了同一接口的一些类进行实例的创建.首先看下关系图: 举例如下:(我们举一个发送邮件和短信的例子) 首先,创建二者的共同接口: pub ...

  2. vue遍历数组和对象的方法以及他们之间的区别

    前言:vue不能直接通过下标的形式来添加数据,vue也不能直接向对象中插值,因为那样即使能插入值,页面也不会重新渲染数据 一,vue遍历数组   1,使用vue数组变异方法 pop() 删除数组最后一 ...

  3. Nginx基础知识

    1.nginx正向代理.反向代理 正向代理: 在如今的网络环境下,如果由于技术需要要去访问国外的某些网站,此时会发现位于国外的某网站通过浏览器是没有办法访问的,此时大家可能都会用一个操作FQ进行访问, ...

  4. textarea 输入长度限制

    <textarea " placeholder="请输入详细地址(100字以内)"></textarea>

  5. 彻底删除mysql服务(清理注册表)

    由于安装某个项目的执行文件,提示要卸载MySQL以便它自身MySQL安装,然后我禁用了MYSQL服务,再把这个文件夹删除后,发现还是提示请卸载MYSQL服务. 解决步骤: 1.以管理员身份运行命令提示 ...

  6. python之单元测试_生成测试报告

    (1)HTMLTestRunner.py的下载路径:https://pan.baidu.com/s/1Yk2E8d8bIo5_rmpussOE9Q 提取码:0jae (2)HTMLTestRunner ...

  7. LeetCode算法题-Employee Importance(Java实现)

    这是悦乐书的第291次更新,第309篇原创 01 看题和准备 今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第159题(顺位题号是690).定义员工信息的数据结构,其中包括员工的唯一ID,他的重要 ...

  8. LeetCode算法题-Repeated Substring Pattern(Java实现)

    这是悦乐书的第236次更新,第249篇原创 01 看题和准备 今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第103题(顺位题号是459).给定非空字符串检查是否可以通过获取它的子字符串并将子字符 ...

  9. OKR源自德鲁克和格鲁夫,跟谷歌是天作之合:4星|《这就是OKR》

    这就是OKR,[美]约翰杜尔(John Doerr),中信出版社,9787508696881 作者以实习生的身份加入英特尔,跟格鲁夫有交集,见证了格鲁夫在英特尔创立OKR的过程和英特尔使用OKR作为管 ...

  10. spring mybatics

    spring boot     web.mysql.mybatics.jps 遇到jar包版本不行的直接换个版本Add进去 https://github.com/forezp/SpringBootLe ...