Спроектируйте модели IBIS-AMI, чтобы поддержать смещение DC

Скрипт Open Live Script

В этом примере показано, как создать модели Rx AMI, которые поддерживают Смещение DC, как задано в Буферном документе решения проблем (BIRD) IBIS 197.7 путем изменения библиотечных блоков в SerDes Toolbox™. Этот пример будет использовать передачу чтения DDR5 (SDRAM Контроллеру), чтобы продемонстрировать настройку.

Фон

Статистические симуляции с моделями AMI используют Импульсную характеристику в качестве входа к функции Init. Поскольку Импульсная характеристика теряет любую информацию о DC о сигнале, симуляция AMI будет всегда сосредотачиваться вокруг новой средней точки получившегося колебания сигнала. Поскольку модели AMI теперь используются в несимметричных каналах NRZ (таких как DDR5), сигнал потеряет исходную среднюю точку своего колебания сигнала. Потеря этой исходной информации о DC означает приемник, модель AMI не может точно смоделировать вещи как насыщение.

ПТИЦА IBIS 197.7, добавляет, что новый AMI зарезервировал параметр, DC_Offset, который позволяет инструменту EDA вычислять среднюю точку колебания сигнала и передавать это значение приемнику модель AMI. Входное значение DC_Offset является средним значением устойчивого состояния высокие и низкие напряжения аналогового переходного процесса канала в клавиатуре Rx.

Этот пример вводит Смещение DC в SerDes Toolbox путем показа, как сгенерировать и протестировать исполняемый файл IBIS-AMI, который поддерживает DC_Offset.

Setup модели Rx IBIS-AMI в Simulink

Чтобы начаться, загрузите модель DC Offset Simulink и рассмотрите настройку модели. Запустите путем ввода следующей команды:

>> open_system('dc_offset.slx')

Это поднимет следующую систему SerDes:

Рассмотрите Setup модели Simulink

Эта система Simulink SerDes содержит стандартную настройку: Стимул, Tx, Analog Channel и блоки Rx, с новым блоком DC Offset, добавленным к блоку SatAmp в Rx. Настройка каждого из этих блоков будет рассмотрена ниже.

Блок Configuration

Время символа установлено в 200.0PS (5.0 Гбит/с).
Целевой BER установлен в 1e-16.
Сигнализация установлена в Single-ended.
Выборки на Символ и Модуляция сохранены в значениях по умолчанию, которые являются 16 и NRZ (не возвратитесь к нулю), соответственно.

Блок стимула

Блок Stimulus установлен в значения по умолчанию.

Блок Tx

Tx не содержит блоков эквализации. Поскольку этот пример фокусируется на модели Rx, блок Tx является нетронутым.

Аналоговый блок канала

Потеря канала установлена в 5 дБ, который типичен для каналов DDR.
Несимметричный импеданс установлен в 40 Омы.
Целевая Частота установлена в 2.5 GHz, который является частотой Найквиста для 5,0 ГГц
Аналоговая модель Tx настраивается так, чтобы Напряжением был 1.1 V, Временем нарастания является 10 PS, R (выходное сопротивление) является 50 oHMS и C (емкость) является 0.65pF.
Аналоговая модель Rx настраивается так, чтобы R (входное сопротивление) был 40 Омами и C (емкость) является 0.65pF.

Блок Rx

Блок Rx содержит 3 блока эквализации: блок CTLE с усилением AC 0dB и 8 настроек DC Gain, блок DFE, который использует четыре касания DFE с Начальным набором весов касания к 0, Минимальным набором значений касания к [-0.2 -0.1 -0.1 -0.1]V, и Максимальный набор значений касания к [0.2 0.01 0.1 0.1]V, и блок SatAmp.

Блоку SatAmp установили Предел на 1.1 В и Линейный набор усиления к 1V/V. Это также содержит новую подсистему Смещения DC.

Блок SatAmp

На IBIS BIRD 197.7, “это принято, что вход формы волны к функции Rx AMI_GetWave является физической формой волны входа Rx минус входное значение этого DC_Offset. Функция Rx AMI_GetWave может принять решение восстановить физическую входную форму волны путем добавления входного значения DC_Offset к входной форме волны”.

В блоке SatAmp значение Смещения DC добавляется к входящей форме волны, прежде чем это будет применено к системному объекту Усилителя Насыщения. Это позволяет усилителю насыщения быть примененным к форме волны с правильным колебанием сигнала.

Также на BIRD 197.7, “Rx AMI_GetWave форма волны выхода, возвращенная моделью AMI, должен развернуть нулевые вольты”. Поэтому после усилителя насыщения, значение Смещения DC вычтено из входящей формы волны, чтобы сохранить исходное колебание сигнала.

(Новая) подсистема смещения DC

Блок подсистемы Смещения DC используется, чтобы установить текущее значение DC_Offset для тестирования. В то время как параметр DC_Offset является входом к модели AMI, инструмент EDA игнорирует значение, заданное в .ami файле, и вычисляет правильное значение во времени симуляции и передает это значение модели вместо этого. Поскольку это значение не вычисляется Simulink, маска для этой подсистемы предоставляет метод для определения этого значения вручную.

Этот новый блок DC_Offset еще не включен в библиотеку SerDes Toolbox. Можно добавить эту подсистему в новую модель Simulink вставкой копии это из этого примера. Вставка этого блока в новую модель SerDes Toolbox также добавит необходимый параметр AMI DC_Offset и DC_Offset Сигнал Simulink к Рабочему пространству модели.

Запустите модель Simulink

Модель Simulink готова запуститься. Нажмите кнопку Run, чтобы запустить симуляцию.

Когда симуляция запускается, глазковая диаграмма области Времени постоянно обновляется. С набором Смещения DC к 0.0 В в маске глазковая диаграмма должна быть похожей на следующее:

После того, как симуляция завершена, график Результатов анализа области Статистического и Времени Init становится доступным:

Откройте Смещенную маску DC, измените значение Смещения DC в 0.755 В, затем повторно выполните симуляцию. Теперь глазковая диаграмма области Времени должна быть похожей на следующее. Отметьте уменьшаемое колебание сигнала из-за насыщения.

После того, как симуляция завершена, график Результатов анализа области Статистического и Времени Init становится доступным. Обратите внимание на то, что Статистический глаз остается неизменным, в то время как глаз области Времени показывает нелинейные эффекты насыщения.

Обратите внимание на то, что, поскольку Смещение DC только влияет на результаты области Времени, Статистические результаты не отражают эффекты Смещения DC.

Изменение текущего значения DC_Offset

Операцией Смещения DC управляет зарезервированный параметр AMI DC_Offset. Изменение текущего значения этого параметра не поддерживается менеджером SerDes IBIS-AMI, таким образом, все обновления текущего значения сделаны от маски подсистемы Смещения DC.

Примечание: Если менеджер по IBIS-AMI уже открыт, вы, возможно, должны закрыть и вновь открыть его для изменений, чтобы отобразиться.

Сгенерируйте модель Rx IBIS-AMI

Итоговая часть этого примера берет индивидуально настраиваемую модель Simulink и генерирует IBIS-AMI совместимые исполняемые файлы модели, IBIS и файлы AMI для приемника Смещения DC.

Откройте диалоговое окно Block Parameter для Блока Configuration и нажмите на кнопку Open SerDes IBIS-AMI Manager.

Необходимые ключевые слова

Параметр входа IBIS-AMI Reserved DC_Offset требуется для codegen работать правильно. Если этот параметр не присутствует в вашей модели, модель может codegen, однако свойства DC Offset не будут включены.

Экспортируйте модели

На вкладке Export в менеджере SerDes IBIS/AMI диалоговое окно.

Обновите имя модели Rx к dc_offset_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 для Настроек Модели AMI Rx. Это создаст исполняемый файл модели, которые поддерживают и статистический (Init) и временной интервал (GetWave) анализ.
Установите Биты модели Rx игнорировать значение к 10,000 позволить достаточному количеству времени для формы волны внешнего таймера обосновываться во время симуляций области времени.
Установите Модели экспортировать в Rx только, поскольку мы только генерируем модель Rx.
Установите имя файла IBIS быть dc_offset.ibs
Нажмите кнопку Export, чтобы сгенерировать модели в директории Target.

Рассмотрите файл AMI

Получившийся файл AMI Rx будет похож на нормальный файл AMI Rx за двумя исключениями. Во-первых, AMI_Version установлен в 7,1. Вторым является включение зарезервированного параметра DC_Offset. Поскольку оба из этих изменений от невыпущенной версии Спецификации IBIS, любой заставит этот файл AMI приводить AMI IBIS К СБОЮ Средство проверки (который находится в настоящее время на версии 7.0.1). Если это вызывает какие-либо проблемы в вашем инструменте EDA, можно хотеть пропустить выполнение Средства проверки AMI.

Ограничения модели

Эта модель DC Offset AMI требует инструмента EDA, который поддерживает BIRD 197.7.

Протестируйте сгенерированные модели IBIS-AMI

Модель IBIS-AMI приемника Смещения DC теперь завершена и готова быть протестированной в любом промышленном стандарте средство моделирования модели AMI, которое поддерживает BIRD 197.7.

Документация