Модель USB3.1 передатчиков/получателя IBIS-AMI

Этот пример показывает, как создать типичные модели IBIS-AMI передатчика и получателя версии 3.1 (USB3.1) Универсальной последовательной шины с помощью блоков библиотеки в SerDes Toolbox™. Сгенерированные модели соответствуют IBIS-AMI и спецификациям USB3.1.

Setup Модели USB3.1 Tx/Rx IBIS-AMI в Приложении SerDes Designer

Первая часть этого примера настраивает целевой передатчик и получатель архитектура модели AMI с помощью блоков datapath, требуемых для USB3.1 в приложении SerDes Designer. Модель затем экспортируется в Simulink® для дальнейшей индивидуальной настройки.

Этот пример использует модель usb3_1_txrx_ami SerDes Designer. Введите следующую команду в командном окне MATLAB®, чтобы открыть модель:

>> serdesDesigner('usb3_1_txrx_ami')

Совместимый передатчик USB3.1 использует канал прямой эквалайзер (FFE) с 3 касаниями с одним предварительным касанием и одним посткасанием. Модель получателя использует непрерывное время линейный эквалайзер (CTLE) с семью предопределенными настройками и эквалайзер обратной связи решения (DFE) с 1 касанием. Чтобы поддержать эту настройку, Система SerDes настраивается можно следующим образом:

Setup настройки

Время символа установлено в 100 пикосекунд, начиная с максимального допустимого USB3.1, рабочая частота составляет 10 ГГц.
Целевой BER установлен в 1e-12, как задано в спецификации USB3.1.
Выборки на Символ, Модуляция и Сигнализация сохранены в значениях по умолчанию, которые равняются соответственно 16, NRZ (невозврат к нулю) и Дифференциал.

Setup модели передатчика

Блок Tx FFE настраивается для одного пред - и одно посткасание включением трех весов касания, как задано в спецификации USB3.1. Это сделано с массивом [0 1 0], где основное касание задано самым большим значением в массиве.
Модель Tx AnalogOut настраивается так, чтобы Напряжение составило 1,00 В, Время нарастания составляет 60 пикосекунд, R (несимметричное выходное сопротивление) 50 Ом, и C (емкость) составляет 0,5 пФ.

Setup модели канала

Потеря канала установлена в 15 дБ.
Дифференциальный импеданс сохранен в значении по умолчанию 100 Омами.
Целевая Частота установлена в частоту Найквиста, 5 ГГц.

Setup модели получателя

Модель Rx AnalogIn настраивается так, чтобы R (несимметричное входное сопротивление) составил 50 Ом, и C (емкость) составляет 0,5 пФ.
Блок Rx CTLE настраивается для 7 настроек. GPZ (Нуль полюса Усиления) матричные данные выведен от передаточной функции, данной в Поведенческой спецификации CTLE USB3.1.
Блок Rx DFE/CDR настраивается для одного касания DFE. Пределы для касания как заданы спецификацией USB3.1: +/-50 mV.

Постройте статистические результаты

Используйте графики SerDes Designer визуализировать результаты настройки USB3.1.

Добавьте график BER из Графиков ADD и наблюдайте результаты.

Измените параметр Режима Rx CTLE от adapt до fixed и измените значение параметров ConfigSelect с 6 до 0 и наблюдайте, как это изменяет глаз данных.

Перед продолжением, сброс значение Режима Rx CTLE назад к adapt. Сброс значения здесь избежит потребности установить его 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 USB3.1 Tx/Rx IBIS-AMI в Simulink

Вторая часть этого примера берет систему SerDes, экспортируемую приложением SerDes Designer, и настраивает его как требуется для USB3.1 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.

После того, как симуляция завершилась, 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 Фиксированному.

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 USB3.1.
Режим CTLE собирается Адаптироваться, 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.
Отмените выбор смещения Фазы и Ссылочных параметров смещения, чтобы удалить эти параметры из файла AMI, эффективно жесткое кодирование эти параметры к их текущим значениям.

Сгенерируйте Модель USB3.1 Tx/Rx IBIS-AMI

Итоговая часть этого примера берет индивидуально настраиваемую модель Simulink, изменяет параметры AMI для USB3.1, затем генерирует IBIS-AMI совместимые исполняемые файлы модели USB3.1, IBIS и файлы AMI.

Откройте диалоговое окно Block Parameter для Блока Configuration и нажмите на кнопку 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. В AMI-Tx и вкладках AMI-Rx в менеджере SerDes IBIS-AMI диалоговое окно, зарезервированные параметры перечислены сначала сопровождаемые образцовыми определенными параметрами после формата типичного файла AMI.

Экспортируйте модели

Выберите вкладку Export в менеджере SerDes IBIS-AMI диалоговое окно.

Обновите имя модели Tx к usb3_1_tx
Обновите имя модели Rx к usb3_1_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 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.
Проверьте, что И Tx и Rx собираются Экспортировать и что все файлы были выбраны, чтобы быть сгенерированными (файл IBIS, файлы AMI и файлы DLL).
Установите имя файла IBIS быть usb3_1_serdes.ibs
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 UI) (Range 0 0 0.012))

(Tx_Dj (Usage Info) (Type UI) (Range 0 0 0.17))

Эти области значений позволяют пользователю подстраивать значения дрожания, чтобы удовлетворить требования маски дрожания USB3.1.

В файле AMI Rx добавьте следующие Зарезервированные Параметры:

(Rx_Rj (Usage Info) (Type UI) (Range 0 0 0.015))

(Rx_Dj (Usage Info) (Type UI) (Range 0 0 0.3))

(Rx_Receiver_Sensitivity (Usage Info) (Type Float) (Range 0.025 0.015 0.1))

Области значений параметра дрожания позволяют пользователю подстраивать значения дрожания, чтобы удовлетворить требования маски дрожания USB3.1.

Сохраните и закройте оба файла.

Протестируйте сгенерированные модели IBIS-AMI

Модели IBIS-AMI передатчика и получателя USB3.1 теперь завершены и готовы быть протестированными в любом промышленном стандарте средство моделирования модели AMI.

Ссылки

USB, https://www.usb.org

Спецификация IBIS 6.1, https://ibis.org/ver6.1/ver6_1.pdf

Документация