Модель PCIe4 передатчиков/получателя IBIS-AMI

Этот пример показывает, как создать типичную Генерацию PCIe 4 модели IBIS-AMI передатчика и получателя (PCIe4) с помощью блоков библиотеки в SerDes Toolbox™. Сгенерированные модели соответствуют спецификациям PCI-SIG PCIe4 и IBIS-AMI.

Setup Модели PCIe4 Tx/Rx IBIS-AMI в Приложении SerDes Designer

Первая часть этого примера настраивает целевой передатчик и получатель архитектура модели AMI с помощью блоков, требуемых для PCIe4 в приложении SerDes Designer. Модель затем экспортируется в Simulink® для дальнейшей индивидуальной настройки.

Этот пример использует модель SerDes Designer pcie4_txrx_ami. Введите следующую команду в командном окне MATLAB®, чтобы открыть модель:

>> serdesDesigner('pcie4_txrx_ami')

Совместимый передатчик PCIe4 использует 3 - канал прямой эквалайзер (FFE) касания с одним предварительным касанием и одним посткасанием и десятью предварительными установками. Модель получателя использует непрерывное время линейный эквалайзер (CTLE) с семью предопределенными настройками и 2 - эквалайзер обратной связи решения (DFE) касания. Чтобы поддержать эту настройку, Система SerDes настраивается можно следующим образом:

Setup настройки

Время символа установлено в PS 62.5 , начиная с максимального допустимого PCIe4, рабочей частотой является 16 GHz
Целевой BER установлен в 1e-12.
Выборки на Символ, Модуляция и Сигнализация сохранены в значениях по умолчанию, которые являются соответственно 16, NRZ (невозврат к нулю) и Differential.

Setup модели передатчика

Блок Tx FFE настраивается для одного предварительного касания и одного посткасания включением трех весов касания. Определенные предварительные установки касания будут включены позже в примере, когда модель будет экспортироваться в Simulink.
Модель Tx AnalogOut настраивается так, чтобы Напряжением был 1.05 V, Время нарастания является PS 12, R (выходное сопротивление) Омы 50, и C (емкость) является 0.25 pF согласно спецификации PCIe4.

Setup модели канала

Потеря канала установлена в дБ 23 согласно спецификации 16.0 PCIe4 корневой порт GT/s долгий калибровочный предел вставки канала потерь.
Целевая Частота установлена в частоту Найквиста, 8 GHz.
Дифференциальный импеданс сохранен на уровне Ом 100 по умолчанию.

Setup модели получателя

Модель Rx Analogin настраивается так, чтобы R (входное сопротивление) был Омами 50, и C (емкость) является 0.25 pF согласно спецификации PCIe4.
Блок Rx CTLE настраивается для 7 настроек. GPZ (Нуль полюса Усиления) матричные данные выведен от передаточной функции, данной в Поведенческой спецификации CTLE PCIe4.
Блок Rx DFE/CDR настраивается для двух касаний DFE. Пределы для каждого касания были индивидуально заданы согласно спецификации PCIe4 к мВ +/-30 для tap1 и мВ +/-20 для tap2.

Постройте статистические результаты

Используйте графики SerDes Designer визуализировать результаты настройки PCIe4.

Добавьте график BER из Графиков ADD и наблюдайте результаты.

Измените значение параметров выбора Настройки Rx CTLE от 0 до 4 и наблюдайте, как это изменяет глаз данных.

Измените значение весов Касания Tx FFE от [0 1 0] до [-0.1 1 -0.1] и наблюдайте результаты.

Перед продолжением, сброс значение Tx FFE TapWeights назад к [0 1 0] и Rx CTLE ConfigSelect назад к 0. Сброс этих значений здесь избежит потребности установить их снова после того, как модель будет экспортирована в Simulink.

Экспортируйте систему SerDes в Simulink

Нажмите на кнопку Export, чтобы экспортировать вышеупомянутую настройку в Simulink для дальнейшей индивидуальной настройки и генерации исполняемых файлов модели AMI.

Setup Модели PCIe4 Tx/Rx IBIS-AMI в Simulink

Вторая часть этого примера берет систему SerDes, экспортируемую приложением SerDes Designer, и настройте его как требуется для PCIe4 в Simulink.

Рассмотрите Setup модели Simulink

Система SerDes, импортированная в Simulink, состоит из Настройки, Стимула, Tx, Analog Channel и блоков Rx. Все настройки из приложения SerDes Designer были переданы модели Simulink. Сохраните модель и рассмотрите каждую настройку блока.

Дважды щелкните по Блоку Configuration, чтобы открыть диалоговое окно Block Parameters. Значения параметров в течение времени Символа, Выборок на символ, Целевой BER, Модуляцию и Сигнализацию перенесены из приложения SerDes Designer.
Дважды щелкните по блоку Stimulus, чтобы открыть диалоговое окно Block Parameters. Можно установить PRBS (псевдослучайная двоичная последовательность) порядок и количество символов моделировать. Этот блок не перенесен из приложения SerDes Designer.
Дважды щелкните по блоку Tx, чтобы посмотреть в подсистеме Tx. Подсистеме перенесли блок FFE из приложения SerDes Designer. Блок Init также введен, чтобы смоделировать статистический фрагмент модели AMI.
Дважды щелкните по блоку Analog Channel, чтобы открыть диалоговое окно Block Parameters. Значения параметров для Целевой частоты, Потери, Импеданса и параметров аналоговой модели Tx/Rx перенесены из приложения SerDes Designer.
Дважды щелкните по блоку Rx, чтобы посмотреть в подсистеме Rx. Подсистема имеет CTLE и блоки DFECDR, перенесенные из приложения SerDes Designer. Блок Init также введен, чтобы смоделировать статистический фрагмент модели AMI.

Запустите модель

Запустите модель, чтобы моделировать Систему SerDes.

Сгенерированы два графика. Первым является живой временной интервал (GetWave) индикаторная диаграмма, которая обновляется, когда модель запускается.

Второй график содержит четыре представления статистического (Init) результаты, подобные тому, что доступно в Приложении SerDes Designer.

Обновите блок Tx FFE

В подсистеме Tx, дважды щелкают по блоку FFE, чтобы открыть диалоговое окно FFE Block Parameters.
Расширьте параметры IBIS-AMI, чтобы показать список параметров, которые будут включены в модель IBIS-AMI.
Отмените выбор параметра Режима, чтобы удалить этот параметр из файла AMI, эффективно жесткое кодирование текущее значение Режима в итоговой модели AMI к Fixed.

Рассмотрите блок Rx CTLE

В подсистеме Rx, дважды щелкают по блоку CTLE, чтобы открыть диалоговое окно CTLE Block Parameters.
Нулевые данные о полюсе усиления перенесены из приложения SerDes Designer. Эти данные выведены от передаточной функции, данной в Поведенческой спецификации CTLE PCIE4.
Режим CTLE установлен в Fixed, что означает, что алгоритм оптимизации, встроенный в системный объект CTLE, выбирает оптимальную настройку CTLE во время выполнения.

Обновите блок Rx DFECDR

В подсистеме Rx, дважды щелкают по блоку DFECDR, чтобы открыть диалоговое окно DFECDR Block Parameters.
Расширьте параметры IBIS-AMI, чтобы показать список параметров, которые будут включены в модель IBIS-AMI.
Очистите смещение Фазы и Ссылочные параметры смещения, чтобы удалить эти параметры из файла AMI, эффективно жесткое кодирование эти параметры к их текущим значениям.

Сгенерируйте Модель PCIe4 Tx/Rx IBIS-AMI

Итоговая часть этого примера берет индивидуально настраиваемую модель Simulink, изменяет параметры AMI для PCIe4, затем генерирует IBIS-AMI совместимые исполняемые файлы модели PCIe4, IBIS и файлы AMI.

Откройте диалоговое окно Block Parameter для Блока Configuration и нажмите на кнопку Open SerDes IBIS/AMI Manager. Во вкладке IBIS в менеджере SerDes IBIS/AMI диалоговое окно значения аналоговой модели преобразованы в стандартные параметры IBIS, которые могут использоваться любым средством моделирования промышленного стандарта. Во вкладке AMI-Rx в менеджере SerDes IBIS/AMI диалоговое окно зарезервированные параметры перечислены сначала сопровождаемые образцовыми определенными параметрами после формата типичного файла AMI.

Обновите передатчик параметры AMI

Откройте вкладку AMI-Tx в менеджере SerDes IBIS/AMI диалоговое окно. После формата типичного файла AMI зарезервированные параметры перечислены сначала сопровождаемые образцовыми определенными параметрами.

В параметрах Model_Specific можно установить TX значения касания FFE тремя различными способами:

Оставьте значения касания Tx FFE в их настройке по умолчанию - пользователь вводит любое значение с плавающей точкой для пред/основной/сообщение значения касаний.
Создайте новый параметр AMI, чтобы автоматически выбрать предварительно установленные значения - видят, пример (добавьте ссылку).
Непосредственно задайте десять предварительно установленных коэффициентов, как задано в спецификации PCIe4 - показанный ниже в этом примере.

Когда вы непосредственно задаете предварительно установленные коэффициенты, вы изменяете формат трех TapWeights и задаете точное значение, чтобы использовать для каждой предварительной установки. Только эти десять заданных предварительных установок будут позволены, и все три касания должны собираться в ту же предварительную установку получить правильные значения.

Установите касание перед охотой

Выберите TapWeight-1, затем нажмите Edit Parameter... кнопка, чтобы поднять Добавлять/Редактировать диалоговое окно Параметра AMI.
Установите текущее значение к 0.000.
Измените описание на Preshoot tap value.
Измените формат от Range до List.
Измените Значение по умолчанию на 0.000.
В Списке поле значений войдите: [0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 -0.100 -0.125 -0.100 -0.125 -0.166].
В значениях List_Tip поле войдите: ["P0" "P1" "P2" "P3" "P4" "P5" "P6" "P7" "P8" "P9"].
Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Установите основное касание

Выберите TapWeight 0, затем нажмите Edit Parameter... кнопка, чтобы поднять Добавлять/Редактировать диалоговое окно Параметра AMI.
Установите текущее значение к 0.750.
Измените описание на Main tap value.
Измените формат от Range до List.
Измените Значение по умолчанию на 0.750.
В Списке поле значений войдите: [0.750 0.833 0.800 0.875 1.000 0.900 0.875 0.700 0.750 0.834].
В поле значений List_Tip enter: ["P0" "P1" "P2" "P3" "P4" "P5" "P6" "P7" "P8" "P9"].
Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Установите касание De-акцента

Выберите TapWeight 1, затем нажмите Edit Parameter... кнопка, чтобы поднять Добавлять/Редактировать диалоговое окно Параметра AMI.
Установите текущее значение к -0.250.
Измените описание на: De-Emphasis tap value.
Измените формат от Range до List.
Измените Значение по умолчанию на -0.250.
В Списке поле значений войдите: [-0.250 -0.167 -0.200 -0.125 0.000 0.000 0.000 -0.200 -0.125 0.000].
В значениях List_Tip поле войдите: ["P0" "P1" "P2" "P3" "P4" "P5" "P6" "P7" "P8" "P9"].
Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Экспортируйте модели

Откройте вкладку Export в менеджере SerDes IBIS/AMI диалоговое окно.

Обновите имя модели Tx к pcie4_tx.
Обновите имя модели Rx к pcie4_rx.
Обратите внимание на то, что угловой процент Tx и Rx установлен в 10. Это будет масштабировать угловые значения аналоговой модели min / макс. угловые значения аналоговой модели +/-10%.
Проверьте, что модель Dual выбрана и для Tx и для Настроек Модели AMI Rx. Это создаст образцовые исполняемые файлы, которые поддерживают и статистический (Init) и временной интервал (GetWave) анализ.
Установите Биты модели Tx игнорировать значение к 3, поскольку существует три касания в Tx FFE.
Установите Биты модели Rx игнорировать значение к 20,000, чтобы позволить достаточному количеству времени для касаний Rx DFE обосновываться во время симуляций области времени.
Установите Модели экспортировать и как Tx и как Rx так, чтобы все файлы были выбраны, чтобы быть сгенерированными (файл IBIS, файлы AMI и файлы DLL).
Установите имя файла IBIS быть pcie4_serdes.
Нажмите кнопку Export, чтобы сгенерировать модели в директории Target.

Добавьте Дрожание в файлы AMI

Просмотрите к директории Target, заданной в менеджере SerDes IBIS/AMI, и откройте два .ami файла в текстовом редакторе.
В файле AMI Tx добавьте следующие Зарезервированные Параметры:

(Tx_Rj (Usage Info) (Type Float) (Range 0 0 2e-12))

(Tx_Dj (Usage Info) (Type Float) (Range 0 0 3e-11))

(Tx_DCD (Usage Info) (Type Float) (Range 0 0 3e-11))

Эти области значений позволяют пользователю подстраивать значения дрожания, чтобы удовлетворить требования маски дрожания PCIe4.

В файле AMI Rx добавьте следующие Зарезервированные Параметры:

(Rx_Rj (Usage Info) (Type Float) (Range 0 0 1e-11))

(Rx_Dj (Usage Info) (Type Float) (Range 0 0 3e-11))

(Rx_DCD (Usage Info) (Type Float) (Range 0 0 3e-11))

Сохраните и закройте оба файла.

Протестируйте сгенерированные модели IBIS-AMI

Модели IBIS-AMI передатчика и получателя PCIe4 теперь завершены и готовы быть протестированными в любом промышленном стандарте средство моделирования модели AMI.

Ссылки

SIG PCI, https://pcisig.com.

Документация