В этом примере показано, как создавать типовые модели передатчика и приемника CEI-56G-LR IBIS-AMI с использованием библиотечных блоков в SerDes Toolbox™. Созданные модели соответствуют спецификациям IBIS-AMI и OIF-CEI-04.0.
Первая часть этого примера устанавливает целевую архитектуру модели AMI передатчика и приемника с использованием блоков передачи данных, необходимых для CEI-56G в приложении SerDes Designer. Затем модель экспортируется в Simulink ® для дальнейшей настройки.
В этом примере используется cei_56G_lr_txrx модели SerDes Designer. Введите следующую команду в окне команд MATLAB ®, чтобы открыть модель:
>> serdesDesigner('cei_56g_lr_txrx')
В передатчике, совместимом с CEI-56G-LR, используется четырехконтактный эквалайзер (FFE) с двумя предварительными отводами и одним последующим отводом. Модель приемника использует линейный эквалайзер непрерывного времени (КТЛ) с 17 заранее заданными настройками и эквалайзер принятия решения с 12 по 18 отводами (DFE). Для поддержки этой конфигурации система SerDes настроена следующим образом:
Время символа устанавливается равным 35,71 пс для скорости передачи символов 28 Гбод и скорости передачи PAM4 56 Гбит/с.
Целевой BER установлен в 100e-6, что предполагает совместимый приемник с FEC.
Модуляция устанавливается в PAM4.
Выборки на символ и сигнализацию поддерживаются значениями по умолчанию, соответственно 16 и Differential.
Блок Tx FFE настраивается для двух предварительных отводов и одного последующего отвода, включая четыре веса отводов, как указано в спецификации OIF-CEI-04.0. Это делается с массивом [0 0 1 0], где главный отвод задается наибольшим значением в массиве.
Модель Tx AnalogOut настроена таким образом, что напряжение равно 1,0 В, время нарастания - 2,905 пс, R (выходное сопротивление на одном конце) - 50 Ом, а C (емкость) - 0,16 пФ.
Потеря канала устанавливается равной 20 дБ.
Дифференциальный импеданс поддерживается на уровне 100 Ом по умолчанию.
Целевая частота устанавливается равной частоте Найквиста, 14 ГГц.
Модель Rx AnalogIn настроена таким образом, что R (одностороннее входное сопротивление) равно 50 Ом, а C (емкость) - 0,16 пФ.
Блок Rx CTLE устанавливается для 147 конфигураций с использованием матрицы GPZ (Gain Pole Zero).
Блок Rx DFE/CDR устанавливается для 18 отводов DFE. Предельные значения для отводов установлены в -0.7 кому 0.7.
Используйте графики SerDes Designer для визуализации результатов настройки CEI-56G-LR.
Добавьте график BER из команды Добавить графики (Add Plots) и просмотрите результаты.
Добавьте отчет из окна «Добавить графики» и убедитесь, что в CTLE Config установлено значение 129.
Измените параметр Rx CTLE Mode на fixed и значение параметра ConfigSelect от 129 до 8 и наблюдайте за тем, как это изменяет глаза данных.
Перед продолжением сбросьте значение Rx CTLE Mode обратно в значение adapt. Сброс позволит избежать необходимости повторной установки модели после ее экспорта в Simulink.
Экспорт системы SerDes в Simulink
Нажмите кнопку Export, чтобы экспортировать вышеуказанную конфигурацию в Simulink для дальнейшей настройки и создания исполняемых файлов модели AMI.
Во второй части этого примера рассматривается система SerDes, экспортированная приложением SerDes Designer, и настраивается в соответствии с требованиями CEI-56G-LR в Simulink.
Система SerDes, экспортируемая в Simulink, состоит из блоков конфигурации, стимула, передачи, аналогового канала и приема. Все настройки из приложения SerDes Designer перенесены в модель Simulink. Сохраните модель и просмотрите каждую настройку блока.
Дважды щелкните блок «Конфигурация», чтобы открыть диалоговое окно «Параметры блока». Значения параметров Symbol time, Samples per symbol, Target BER, Modulation и Signaling переносятся из приложения SerDes Designer.
Дважды щелкните блок Стимул (Stimulus), чтобы открыть диалоговое окно Параметры блока (Block Parameters). Можно задать порядок PRBS (псевдослучайная двоичная последовательность) и количество симулируемых символов. Параметры этого блока не переносятся из приложения SerDes Designer.
Дважды щелкните блок Tx, чтобы просмотреть подсистему Tx. Подсистема имеет блок FFE, перенесенный из приложения SerDes Designer. Блок Init также введен для моделирования статистической части модели AMI.
Дважды щелкните на блоке «Аналоговый канал», чтобы открыть диалоговое окно «Параметры блока». Значения параметров целевой частоты, потерь, импеданса и параметров аналоговой модели Tx/Rx переносятся из приложения SerDes Designer.
Дважды щелкните по блоку Rx для просмотра подсистемы Rx. Подсистема имеет блоки CTLE и DFECDR, перенесенные из приложения SerDes Designer. Блок Init также введен для моделирования статистической части модели AMI.
Запустите модель для моделирования системы SerDes.
Создаются два графика. Первая - это диаграмма глаз в области реального времени (GetWave), которая обновляется по мере запуска модели.
После завершения моделирования второй график содержит представления результатов статистической (Init) и временной области (GetWave), аналогично тому, что доступно в приложении SerDes Designer.
В подсистеме Tx дважды щелкните блок FFE, чтобы открыть диалоговое окно «Параметры блока FFE».
Разверните параметры IBIS-AMI для отображения списка параметров, которые должны быть включены в модель IBIS-AMI.
Отмените выбор параметра Mode, чтобы удалить этот параметр из файла AMI, эффективно жестко закодировав текущее значение Mode в конечной модели AMI на Fixed.
В подсистеме Rx дважды щелкните блок CTLE, чтобы открыть диалоговое окно Параметры блока CTLE.
Данные нулевой точки усиления переносятся из приложения SerDes Designer.
Режим КТЛ установлен в Adapt, что означает, что алгоритм оптимизации, встроенный в объект системы КТЛ, выбирает оптимальную конфигурацию КТЛ во время выполнения.
В подсистеме Rx дважды щелкните блок DFECDR, чтобы открыть диалоговое окно Параметры блока DFECDR.
Разверните параметры IBIS-AMI для отображения списка параметров, которые должны быть включены в модель IBIS-AMI.
Отмените выбор параметров фазового смещения и опорного смещения, чтобы удалить эти параметры из AMI-файла, эффективно жестко закодировав эти параметры в их текущие значения.
В заключительной части этого примера используется пользовательская модель Simulink, изменяются параметры AMI для CEI-56G-LR, а затем генерируются IBIS-AMI совместимые CEI-56G-LR исполняемыми файлами модели, файлами IBIS и AMI.
Откройте диалоговое окно «Параметр блока» для блока «Конфигурация» и нажмите кнопку «Serdes IBIS-AMI Manager». На вкладке IBIS в диалоговом окне SerDes IBIS-AMI Manager значения аналоговой модели преобразуются в стандартные параметры IBIS, которые могут использоваться любым имитатором отраслевого стандарта. На вкладках AMI-Tx и AMI-Rx в диалоговом окне SerDes IBIS-AMI manager зарезервированные параметры сначала перечисляются, после чего следуют параметры модели, соответствующие формату типичного файла AMI.
Чтобы добавить параметры дрожания для модели Tx, на вкладке AMI-Tx щелкните Зарезервированные параметры... для открытия диалогового окна Tx Add/Remove Jitter & Noise, выберите поля Tx_DCD, Tx_Dj и Tx_Rj и нажмите OK, чтобы добавить эти параметры в раздел Reserved Parameters файла Tx AMI. Следующие диапазоны позволяют точно настроить значения дрожания в соответствии CEI-56G-LR требованиями к маске дрожания.
Выберите Tx_DCD, затем нажмите кнопку Изменить... для открытия диалогового окна Add/Edit AMI Parameter.
Установить текущее значение в 0.0.
Измените тип на UI.
Изменение формата на Range.
Задайте для параметра Typ значение 0.
Установите минимальное значение в 0.
Установить максимальное значение в 0.1
Нажмите кнопку ОК, чтобы сохранить изменения.
Выберите Tx_Dj, затем нажмите кнопку Изменить... для открытия диалогового окна Add/Edit AMI Parameter.
Установить текущее значение в 0.0.
Измените тип на UI.
Изменение формата на Range.
Задайте для параметра Typ значение 0.
Установите минимальное значение в 0.
Установить максимальное значение в 0.1
Нажмите кнопку ОК, чтобы сохранить изменения.
Выберите Tx_Rj, затем нажмите кнопку Изменить... для открытия диалогового окна Add/Edit AMI Parameter.
Установить текущее значение в 0.0.
Измените тип на UI.
Изменение формата на Range.
Задайте для параметра Typ значение 0.
Установите минимальное значение в 0.
Установить максимальное значение в 0.05
Нажмите кнопку ОК, чтобы сохранить изменения.
Выберите вкладку Export в менеджере SerDes IBIS-AMI диалоговое окно.
Обновить имя модели Tx до cei_56g_lr_tx
Обновить имя модели Rx до cei_56g_lr_rx
Обратите внимание, что процент угла Tx и Rx установлен равным 10%. Это позволит масштабировать минимальные/максимальные угловые значения аналоговой модели на +/-10%.
Убедитесь, что для Tx и Rx выбрана двойная модель. Это создаст исполняемые файлы модели, которые поддерживают как статистический (Init), так и анализ во временной области (GetWave).
Установите биты модели Tx, чтобы игнорировать значение 4, поскольку в Tx FFE имеется четыре отвода.
Установите значение Bits модели Rx в значение 200000, чтобы обеспечить достаточное время для установки отводов DFE Rx во время моделирования временной области.
Убедитесь, что для параметров «Tx» и «Rx» установлено значение «Экспорт» и все файлы были выбраны для создания (IBIS-файл, AMI-файлы и DLL-файлы).
Задайте имя файла IBIS как cei_56g_lr_serdes.ibs
Нажмите кнопку Экспорт (Export), чтобы создать модели в целевой папке.
Модели CEI-56G-LR передатчика и приемника IBIS-AMI теперь полностью укомплектованы и готовы к тестированию в любом модельном симуляторе AMI промышленного стандарта.
[1] IBIS 6.1 Спецификация, https://ibis.org/ver6.1/ver6_1.pdf.
[2] Статья базы знаний SiSoft Support: CEI-56G-LR, https://sisoft.na1.teamsupport.com/knowledgeBase/11501730.
CTLE | DFECDR | FFE | Конструктор SerDes