基于V5的3.125G串行传输系统的设计与验证

改善原本被严重恶化的传输信号。

3 验证与结果讨论

对本系统的性能测试主要通过两种方式进行：一是采集收发端信号眼图并将其与接收器的波罩(EYE_MASK)进行比较；二是测试串行传输的误码率(BERT：bit error ratio test)。

接收器的EYE_MASK形象地反映了接收器的灵敏度和动态范围，只有处于接收区域内的信号才能被接收器正确识别，否则采样判决后得到的将是误码。Virtex-5中GTP单元的最小EYE_MASK为(112ps,150mV)，其中112ps表示最小眼宽(EYE_WIDTH)，150mV给出最小眼高(EYE_HEIGHT)。图5给出了在靠近FPGA发送管脚和接收管脚处测得的串行传输收发两端的信号。在该测试信道环境下，正常发送信号到达接收端时已经被大幅衰减和畸变，眼宽仅为96ps，眼高仅为70.5mV，均不满足GTP的要求(112ps,150mV)。如果不考虑芯片内部的均衡器，该接收信号将不能被正确识别。相反，如果在发送端增加预/去加重，则能有效地对抗信道的不理想性，在一定程度上降低接收处信号的抖动，使眼图睁开达到(211ps,191mV)。这一实测结果与之前的仿真和理论分析一致。

图5 实测串行信号眼图

赛灵思提供了一个专门用于误码率测试的工具IBERT，如图6所示，其基本原理是在发送端发送一个伪随机序列(如PRBS7)，接收端接收到序列后再与同一伪随机序列进行校对并记录校对结果。利用这个工具可以动态调整GTP的参数设置并测出相应的传输误码率。

图6 误码率测试

通过IBERT工具可以得到本系统在不同预/去加重和均衡参数设置下的无误码(BER1e-12)采样区间，如表1所示。

表1 无误码采样区间(单位：1/128UI)

结语

通过仿真和理论分析以及实际的测试验证，本文给出了一种基于Virtex-5的串行传输系统的设计和验证方案，实现了远距离的3.125Gbps串行传输。