【導讀】長期以來，Achronix為不同行業的數據密集型和高帶寬應用提供了創新性的FPGA產品和技術，並幫助客戶不斷打破性能極限。其中一些應用需要與先進的模擬/數字轉換器（ADC）和數字/模擬轉換器（DAC）進行對接——可由JESD204C完美地完成這項任務。

長期以來，Achronix為不同行業的數據密集型和高帶寬應用提供了創新性的FPGA產品和技術，並幫助客戶不斷打破性能極限。其中一些應用需要與先進的模擬/數字轉換器（ADC）和數字/模擬轉換器（DAC）進行對接——可由JESD204C完美地完成這項任務。

JESD204B/C是由JEDEC定義和開發的高速數據轉換器串行接口標準。該標準減少了高速數據轉換器和其他高性能器件（如Achronix Speedster7t FPGA）之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)數(shu)量(liang)。這(zhe)種(zhong)數(shu)字(zi)和(he)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)鏈(lian)的(de)組(zu)合(he)使(shi)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)獲(huo)得(de)簡(jian)化(hua)的(de)小(xiao)尺(chi)寸(cun)電(dian)路(lu)板(ban)布(bu)局(ju)，同(tong)時(shi)不(bu)會(hui)對(dui)終(zhong)端(duan)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)產(chan)生(sheng)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)，從(cong)而(er)使(shi)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)受(shou)益(yi)。通(tong)過(guo)高(gao)速(su)通(tong)用(yong)I/O（GPIO）或SerDes通道來實現數據轉換器件之間的接口/互連。

Achronix在其Speedster7t FPGA器件上已經實現了JESD204C接口，使客戶能夠使用他們所選擇的ADC或DAC。由於是在同構FPGA架構上實現了軟的JESD204C接口，客戶可以使用他們喜歡的ADC/DAC器件並使其設計實現定製化。本文討論了基於Achronix Speedster7t FPGA器件的JESD204C解決方案。

Achronix JESD204C解決方案支持該標準提及的所有功能，並對以前的版本進行改善。旨在實現由標準機構提出的所有的四個目標：

• 提高通道速率以支持所需的更高總帶寬——Achronix的解決方案目前支持每SerDes通道高達24.75 Gbps的數據速率。SerDes可以支持32 Gbps的JESD204C上限通道速率。用於測試設計的數據轉換器使用的是Analog Devices（ADI）的AD9082
  ，它支持的最大數據速率為24.75 Gbps。

• 提升有效載荷傳輸效率——Achronix的用戶可以使用FPGA邏輯來對其設計進行定製和優化。

• 鏈路穩健性——Achronixdejiejuefanganzhanshilezaidantongdaoheduotongdaomoshilianludegaoduwenjianxing
  ，tongshibaochiquedingxingdeyanchi。liru，duiyunaxiemeiyoulianghuaxiaoyingdemoshi，caiyanglvkeyidadaoAD9082支持的最高極限。

• 向後兼容先前的JESD204B版本——Achronix將會提供JESD204B解決方案。

  
  

實驗室測試方案

Achronix已成功實現並演示了Speedster7t JESD204C的解決方案，該解決方案可連ADI的AD9082，AD9082帶有四通道16位DAC和雙通道12位ADC轉換件。實驗環回設置（如圖1所示）包括以下組件：

·Bittware的VectorPath S7t-VG6加速卡。板上使用的是Achronix Speedster7t FPGA器件。

·連接VectorPath和ADI的EVAL-AD9082連接器。Achronix開發了一塊4-lane的QSFP到FMC的連接器，如果有需要的話，還可以調整為8通道或16通道。

·配備FMC連接器的ADI EVAL-AD9082 ADC/DAC板卡。

·所需的測試設備和其它配件。

圖1：連接VectorPath和ADI的EVAL-AD9082連接器板卡

實驗設置給發送（Tx）的和接收（Rx）的方向上提供完整的信號鏈。各組件的功能如下：

• 在VectorPath加速卡上的Speedster7t AC7t1500 FPGA器件中實現JESD204C發送/接收IP功能。通過連接的PC上的Linux控製台運行特定的測試腳本。

• Speedster7t SerDes通道通過定製的FMC-QSFP連接器板卡連接到ADC/DAC。QSFP28模塊支持四個SerDes通道
  ，每個通道的運行速度為24.75 Gbps。

• 通過所連PC調用API，完成對ADI的AD9082-FMCA-EBZ評估板上數千個寄存器進行編程配置。另外，也可以使用FPGA上的軟CPU核或SoC中的硬CPU核對寄存器進行編程配置。

• 外部時鍾源使VectorPath加速卡和AD9082-FMCA-EBZ評估板同步。也可以通過使用AD9082-FMCA-EBZ上的振蕩器來生成內部時鍾
  ，並通過FMC-QSFP連接器饋送到VectorPath加速卡。

• 由一個任意波形發生器（AWG）產生波形被通過外部直傳送給ADC0和ADC1。

• 環回發生在Speedster7t FPGA內部
  ，處於JESD204C接收和發送模塊之間，而DAC輸出顯示在示波器上。

• DAC0和DAC1輸出的預期波形顯示在連接的示波器上。

  
  

圖2：四通道環回示例

上圖顯示了一個四通道環回配置。信號路徑為AWG（I/Q信號）→AD9082-FMCA-EBZ（ADC）→FMC QSFP56→Speedster7t JESD204C Rx→環回→Speedster7t JESD204C Tx→FMC QSFP56→AD9082-FMCA-EBZ （DAC）→示波器。

AD9082-FMCA-EBZ的ADC0和ADC1的輸入I/Q波形具有相同的頻率
，但相位相差90度。頻率取決於AD9082-FMCA-EBZ支持的模式，該設置可以在最小且可接受的抖動下
，實現該特定模式所聲明的最高頻率。

基於Speedster7t FPGA器件，實現的先進的Achronix JESD204C解決方案，可以實現JESD204C數據轉換器所支持的最高速率。該解決方案為連接的ADC/DAC設備提供了一個與供應商無關的接口，從而支持客戶可以選擇他們喜歡的ADC/DAC供應商。

（作者：Manish Sinha，Achronix戰略規劃與業務發展部）

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