【经验】井芯微RapidlO交换芯片NRS1800芯片百问百答——调试篇

2023-09-24 井芯微电子公众号
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为了快速了解和使用1800芯片,井芯微电子通过整理和工程师们现场问题的收集,现推出《NRS1800芯片百问百答》。《NRS1800芯片百问百答》包含了性能篇、工具篇、应用篇、设计篇、调试篇五大分类的100条常见问题解答,涵盖了从产品选型到应用落地的全流程问题覆盖。即可作为您快速了解产品的参考手册,也可作为遇到问题时的现场查询工具使用。本文介绍调试篇常见问题及解答。


Q1、I2C接口是如何访问配置NRS1800 RapidlO交换芯片

井芯微电子:1800芯片与处理器互连,在临时主模式下,通过I2C接口直接从外部EEPROM中获取配置信息,处理器也可以直接访问配置1800芯片。


Q2、调试NRS1800过程中,用I2C(10bit一对一访问)访问1800,按照手册的读写时序操作,前面写命令正常,读命令不正常?

井芯微电子:一次只操作一个寄存器时,把Read_num和Write_num都写0,这是我们和1848不同的地方,也最容易忽略。


Q3、NRS1800对于CTLE和DFE的验证方法?

井芯微电子:CTLE和DFE由两种方法可以验证,一种是打PRBS Pattern,看PRBS误码率;一种是正常idle Pattern,查看8b、10b Error。目前来说CTLE和DFE采用共用的模式,CTLE基本维持设定不变,对DFE进行微调。


Q4、NRS1800快速配置软件中的DFE和CTLE的配置机制是什么?

井芯微电子:Port的TX打PRBS 7b伪随机码,Port RX分别选择不同的CTLE和DFE参数,判断读取Port RX的PRBS Error,最终选择PRBS Error最小的参数。


Q5、DFE、CTLE功能修改了相应的参数,对信号并没有影响,有没有相关参考值?

井芯微电子:CTLE基本维持设定不变,对DFE进行微调,标准参数是Tap0=1F、Tap1=7、Tap2=4。


Q6、如何区分1800地址远端地址?

井芯微电子:大系统包含了多个机箱,每个机箱可能存在多个板卡,数据包需要通过域路由和设备路由进行处理。

对于远端地址问题,RapidIO维护包的路由包含了hop_count和destID的。

当接收到的hop_count为0时,该交换机芯片处理该维护包,按照destID进行读写操作。

hop_count不为0,该交换芯片将数据减1后按照路由扔出去,直到接收到hop_count为0的交换芯片处理执行该维护包的操作。具体用户手册中有解释。


Q7、硬复位一般什么时候用?

井芯微电子:比如更改开发板上的拨码,让拨码的设定生效。


Q8、I2C接口的话,2x5 pin针?还有别的规格要求没?

井芯微电子:对于I2C接口而言,只要保证SCL,SDA,GND引出即可。


Q9、一般上电后通过处理器或者ARM来配置1848芯片的,是以什么形式保存的?寄存器代码?

井芯微电子:一般有两种方式:发送RapidIO维护包或者I2C通信来配置1848芯片,其实也可以从上层的角度看就是配置寄存器,但从底层的角度看,可能就是一些维护包的代码或者I2C驱动底层代码。


Q10、1800模块现在连接板外的1848进行测试,发现存在以下问题:1800测看端口状态没问题,但是在1848测却是不可恢复错误,能帮忙解释一下吗?

井芯微电子:通过背板连接,可将速率降到1.25G,看是信号完整性的问题还是芯片设定的问题。


Q11、内核时钟跑多少频率呢?有什么区别吗?

井芯微电子:FSEL0:内核时钟频率选择器:

0=156.25MHz;

1=312.5MHz;

目前都是设定FSEL0=1,采用Full Rate。


Q12、如果3.3V和1.2V间隔不小于10ms,能否等FPGA上电以后复位?这种方式可行不?FPGA程序起来以后给交换芯片发一个复位脉冲过去手动复位一次,是否可以抵消电源上电时序不满足条件造成的不良影响?

井芯微电子:可以,只要复位是在1.2v稳定后就可以。


Q13、主模式下读取EEPROM内的配置信息,怎样确定读取完毕了?或者多长时间内一定能读取完毕?

井芯微电子:400μs可以读取完毕。


Q14、有1800的板卡和背板断开了,不做任何改动重新插上去是可以连上的,如果两端都或者单端调整了配置,能否自动连接,或者是需要进行哪些操作?

井芯微电子:调整配置后不能重新连接,如果要调整,至少保证频率和Port宽度一致,再对Port Reset,寄存器一定要复位。


Q15、调整幅值后,建链的情况从哪里能看出来?

井芯微电子:Link状态,有无Input Error和Output Error,最好看8b/10b Error,通过快速配置软件。


Q16、手册上写的Tap是8位的,意思就是您们的有效范围就是0到255?

井芯微电子:这个一般都是用我们的软件去Scan的,提供范围:Tap0最好在0x1F(可以向下挑一些),Tap1最多是Tap0的1/2,Tap2最多是Tap1的1/2,Tap3最多是Tap2的1/2,

如:我们目前的默认Serdes参数是Tap0=0x1F,Tap1=7,Tap2=4,后面的Tap都是0,其实可以理解成离信号自身位置越远,影响的权重希望越低,对应的Tap越小。


Q17、FPGA或处理器直接对1800进行配置,配置信息是不保存的,断电后消失?配置信息是否保存在处理器的缓存上,每次断电重启后,1800主动获取配置信息或处理器发送给1800进行配置?

井芯微电子:是的,可以将配置信息放在EEPROM中,将芯片配置为I2C临时主模式,上电复位释放后可以自动从EEPROM中加载配置信息,如果没有EEPROM,也可以将配置信息保存在处理器程序中,每次启动后给1800配置。


Q18、1800和DSP\PowerPC处理器适配的怎么样?

井芯微电子:目前1800与TIC6000、飞腾C6678以及PowerPC处理器都做过深入对接测试,OPT板上就用的一片PowerPC8548处理器。


Q19、使用的维护包形式配置1848芯片,如果后期配1800芯片有什么注意?

井芯微电子:是可行的,但要注意在使用维护包配置1800芯片之前要确保与1800芯片已经完成建链,否则可能无法成功通过维护包访问,而1800上电需要配置SerDes参数,不配置该参数在少数情况下可能建链不稳定,SerDes参数可以通过EEPROM或者处理器I2C配置。


Q20、芯片部分Link OK,部分不正常,这种情况下是什么问题呢?

井芯微电子:建议排查芯片电源(包括纹波)、时钟、上电复位、基础配置等项目,另外确保我们推荐的SerDes参数是否正确配置,通常这些都没问题的情况下,绝大多数场景都没问题。


Q21、在用背板时,出现部分Link的问题改怎么解决?

井芯微电子:仍然建议先排查芯片电源(包括纹波)、时钟、上电复位、基础配置等项目,确保我们推荐的SerDes参数正确配置,如果背板传输距离较长,链路又不够理想情况下可能需要使用预加重、去加重甚至均衡等功能,这个有一定难度,可以联系我们技术人员支持。


Q22、没有快速配置软件,提供的脚本程序应该怎么用?

井芯微电子:提供的脚本也是寄存器地址和值,将其移植到程序中即可。


Q23、TX/RX的Serdes参数不通过快速配置软件是否可以进行配置?

井芯微电子:可以,用户手册中定义了CTLE/DFE的使用准则,帮助进行调配。


Q24、 NRS1800 芯片在主模式下如何获取配置?

井芯微电子:NRS1800 芯片在上电复位完成后将从 EEPROM 加载配置信息,需要注意EEPROM地址低三位要与1800的I2C地址低三位一致。


Q25、NRS1800 复位有哪些注意事项?

井芯微电子:芯片对上电复位有要求,必须保证上电过程中复位一直保持拉低状态,所有电源和时钟OK后至少延时10ms再释放复位;通过复位引脚复位芯片需要持续拉低至少5个时钟周期;其他复位信息可以参考用户手册和硬件开发应用手册内容。


Q26、1800配置好的Serdes参数出现温度变化是否需要重新配置参数吗?

井芯微电子:1800配置参数适合宽温,在高低温下不需要另配参数,目前已经有顾客完成了高低温的环境测试,是在5G、背板下通过了-40℃+85℃测试,不需要另配参数。


Q27、1800长短距参数是怎么调的?(板内、跨板两种情况下)?

井芯微电子:通常情况下使用默认参数,可以保证信号稳定,但如果是跨板,传输距离较远,链路条件不理想情况下,可能无法保证信号完整性,可能需要进行相应SerDes调节。


Q28、1800接收端出    现故障时能否自动舍弃缓存?

井芯微电子:1800采用Crossbar架构,输入输出都有缓存,1800可以设置丢弃模式,达到一定数值就可以丢弃缓存。


Q29、1800芯片信号不完整时建议调节预加重,去加重,是否会存在信号调节更差的情况?

井芯微电子:会存在,布线不一样,长度不一样,所以每个参数都不一样,建议48条Lane,每条Lane去调节预加重去加重。


Q30、如何正确配置1800寄存器?

井芯微电子:如果1800硬件电路工作正常,当1800上电复位后芯片就进入了确定状态。这时建议首先通过I2C接口重新配置1800 SerDes内部参数 (配置具体信息请联系技术支持人员), 然后请参照“1800用户手册 10.2.3 寄存器初始化”的描述内容,根据客户自己的应用场景配置寄存器,完成1800的初始化。

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