[原创][FPGA][IP-Core]altlvds_tx & altlvds_rx

2024-08-30 05:16:02

1. 概述

Alter公司的QuartusII软件提供了LVDS发送和接收的IP核供我们使用，其在本质上可以理解为并行-串行数据的转换器。其在官方文档（见附件）上也这样说过。其中的应用场景有告诉AD/DA的数据传输等。
那在此我们就针对这一IP核进行了解、熟悉和测试。首先我们来对差分发送端进行学习。

2. altlvds_tx

图2.1所示为一个简单的差分发送端，其有两个输入，一个为输入时钟，一个为输入数据。两个输出为穿行输出数据和输出时钟。

图2.1 altlvds_tx的RTL视图

下面进入IP核配置部分，对主要的一些参数进行介绍说明。首先图2表示了其设置参数，图2.1中的number of channels(C)是通道数目，表示一共有多少通道的差分数据，例如C=4时，对应就为tx_out[3:0]。deserialization factor(J)表示串并参数，例如J=8，C=1时，对应为tx_in[7:0]；J=8，C=2时，对应为tx_in[15:0]。

图2.2 通道数目和并行长度参数

下面为输出比特率和工作频率的设置，其应满足一定的规则，比如在本例中，串并参数J=8，那么应该有80Mbps=10MHz*8bit。此处应保持一定的一致。

图2.3，输出比特率和工作频率

输出时钟时钟设置与否，根据divide factor(B)来限定输出时钟的频率特性。下图中的B=2表示了输出时钟tx_outclk频率为模块输入时钟频率的一半。

图2.4，勾选输出时钟和设置分频参数

在规定完上述的参数设置后，进行波形的仿真，从中模块的四个输入输出可以看出该模块的具体功能。

图2.5 仿真波形图结果

3. altlvds_rx

图3.1为一个简单的差分接收端，其有两个输入，一个输入时钟，一个输入数据。一个输出为输出并行数据。

图3.1 altlvds_rx的RTL视图

下面进入IP核配置部分，对串并参数J进行设置，下图中是将J设置为J=2。

图3.2 并串转换输出因子

图3.3为仿真结果，从图中看出输入数据为循环序列01000111，其由接收器接收，每次在一个时钟周期内接收两个字节。从仿真结果中看出，就收为低位在前。原序列接收为10，00，10，11。且每次接收数据为时钟下降沿和时钟的当前上升沿。如图3.4所示。

图3.3 仿真波形图结果

图3.4 从上到下依次为输入时钟，输入数据，输出数据

4. 附录

1. altlvds IP核的Altera官方文档

2. 完整工程代码下载

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