使用ISERDES接收高速串行數據 已經講完了ISERDES，那么這一篇繼續講解OSERDES相關內容；

OSERDES實現并串轉換，只需要管發送并不需要管接收到的數據如何，所以它的操作相對于ISERDES來說簡單；

本文將介紹OSERDES的IP核生成，OSERDES原語介紹，OSERDES級聯使用以及ISERDES，Idelay接收串行數據的幾種方法。

與上一篇文章的結構對應，這篇也將從可視化的SelectIO的設置講起，從簡單到復雜；

在IP Catalog里面找到"SelectIO"，接下來跟著這般操作：

數據總線設置

參數的意義如下：

Interface Template：接口模板，本次數據傳輸并不符合預設的協議，所以選擇Custom

Data BUS Direction：這一次需要發送數據，選擇Output

Data Rate: 數據總線是SDR還是DDR，DDR內容可以看（LVDS差分信號簡單處理）2. DDR信號的處理

Serialization Factor: 串化因子，也就是IP核的輸入并行數據位寬；SDR Rate：可設為2,3,4,5,6,7,8；DDR Rate：可設為4,6,8,10,14；

External Data Width: 外部輸出數據的位寬，默認設1

I/O signaling:設置差分還是單端以及IO電壓標準

時鐘設置

這一部分的內容可以參考使用ISERDES接收高速串行數據，內容一樣；

數據和延時設置

這個地方不做設置的原因是因為，我們在測試ISERDES和OSERDES，需要排除使用Idelay的影響，因此這個地方不做任何延時；

最后一鍵OK，OSERDES的相關IP核就生成好了。從IP核最底層的verilog文件可以看到，它的實現跟OSERDES2原語有關，從UG471我們可以知道OSERDES2的相關內容；

首先關注OSEDES2的屬性內容，它的重要屬性決定的因素如下：

DATA_RATE_OQ：決定OQ端口輸出的數據速率，可選SDR或DDR；

DATA_RATE_TQ：決定TQ端口輸出的數據速率，可選BUF, SDR或DDR；

DATA_WIDTH: 根據"DATA_RATE_OQ"確定具體數值；SDR Rate：可設為2,3,4,5,6,7,8；DDR Rate：可設為4,6,8,10,14；

SERDES_MODE：確定OSERDES是主模塊還是從模塊，這跟OSERDES級聯使用有關，具體內容請看下面的內容；

TRISTATE_WIDTH：這跟"DATA_RATE_TQ"有關，大多情況都設為1，它的具體設置關系如下：

TRISTATE_WIDTH設置參數表 UG471 Table 3-8

OSERDES原語圖 UG471 Figure 3-14

OSERDES原語的端口定義如上圖所示，其中重要的端口設置如下：

OQ：串行數據輸出，直接到IOB，也就是直接連接到IOBUF，ODELAY等特殊結構

SHIFTOUT1/2：級聯時使用，詳見下文

CLK：高速時鐘，串行數據時鐘輸入

CLKDIV：慢速時鐘，并行數據時鐘輸入

D1 to D8：并行數據輸入，當并行數據多于8bit不超過14bit，可以使用OSERDES級聯，級聯的使用方法詳見下文

OCE：串行數據時鐘使能信號輸出

RST：高復位信號輸入

SHIFTIN1/2: 級聯時使用，詳見下文

其他沒有提到的輸入信號可以設為0，輸出信號可以不用連接；

CLKDIV與CLK的聯系：

假設接收的串行數據時鐘為256MHz，串化因子為8，則CLKDIV為32MHz；

SDR：CLKDIV = CLK/DATA_WIDTH

DDR: CLKDIV = 2 * CLK/DATA_WIDTH

注意CLK和CLKDIV不一定是相位對齊的；

OSERDES2數據時延：

雖然與ISERDES2相比，沒有"Mode"屬性設置，但CLK和CLKDIV不一定是相位對齊的，它的輸出數據相對于輸入數據也有相應的時延，具體的延時與DATA_WIDTH，DATA_RATE_OQ，DATA_RATE_TQ有關；關系如下：

OSERDES時延參數對照表 UG471 Table 3-11

以最簡單的2:1 SDR串化為例：

2:1 SDR UG471 Figure 3-16

Event1時，數據從FPGA其他部分邏輯傳到OSERDES2的D1-2端口

Event2時，數據在CLKDIV上升沿被OSERDES2采樣

Event3時，OQ端口產生相應的輸出串行數據

所以，是不是也可以推出下圖Event所發生的事情呢？條件為8:1 DDR。

8:1 DDR UG471 Figure 3-17

OSERDES級聯使用：

當并行數據多于8bit不超過14bit時，可以采用兩個OSERDES2級聯的使用方法，示意圖如下，

擴展并行輸入數據位寬 UG471 Figure 3-15

上圖已經示意的比較清楚，操作步驟可分為三步。

兩個OSERDES2的"SERDES_MODE"設置，一個需要設為"MASTER"，另一個設為"SLAVE"；

將"SLAVE"的"SHIFTOUT1/2"連接至"MASTER"的"SHIFTIN1/2"；

"MASTER"的D1-D8輸入并行數據的低8位，"SLAVE"的D3-D8可以連接輸入并行數據的高6位；

我在調試一款AD的過程中接觸到了SelectIO中的相關知識，由表及里，看過一些I/OSERDES接收數據的調節方法：

首先讓發送方發送特殊字符，接收方接收數據轉為并行數據，調節Idelay的參數，直到出現穩定的結果（不一定是發送的特殊字符），Idelay參數記為C1；

繼續調節Idelay的參數，直到結果不再穩定，Idelay參數記為C2；

Idelay參數設為（C1+C2）/2 ，此時接收的并行數據穩定為一個定值；

如果穩定的輸出結果不是約定的特殊字符，調節Bitslip移動字符的邊界，直至輸出結果為約定的特殊字符；

利用其他的通信方式或方法，告知發送方可以正常發送數據；

更有甚者直接使用ISERDES，Idelay調節CLK，

將CLK作為串行數據，使用ISERDES轉為并行數據后，調節Idelay；

記錄最后一次并行數據全為0的時候的Idelay參數C1；

繼續調節，記錄第一次并行數據全為1的時候的Idelay參數C2；

Idelay參數設為（C1+C2）/2 ，此時CLK的時鐘對應數據的位置裕量充足；

仿真結果可以參看使用ISERDES接收高速串行數據

總結：

OSERDES2可以使用SelectIO IP核設置簡化原語設置流程；但OSERDES2原語設置會更加精細。

OSERDES的數據時延以及級聯使用方面見上面的內容。

補充了ISERDES，Idelay調節接收的串行數據的方法，詳細內容以后有機會再展開。


審核編輯：劉清