OK1046A-C SerDes通道分配和多路复用

LS1046A处理器基于QorIQ LS系列架构,将四个Arm®Cortex®-A72处理器内核与数据通道加速和网络,网络连接,网络附加存储,打印和成像以及通用所需的网络,外部设置接口相结合。

其SerDes模块功能强大,相互关系稍微复杂,因此本文通过对CPU SerDes通道的相对关系的分析,以及LS1046A开发板对于SerDes配置的梳理,希望可以帮助用户在使用我们LS1046A开发板或者自己做一件的时候对SerDes通道的配置有一个清晰的思路。

1,SerDes配置方法

可通过设置以下寄存器对SerDes进行配置:

■SerDes 1配置:

·协议:使用RCW选择[SRDS_PRTCL_S1]

·PLL:使用RCW启用[SRDS_PLL_PD_S1]

·PLL参考时钟:RCW [SRDS_PLL_REF_CLK_SEL_S1]

·(速率由协议选择决定)

■SerDes 2配置:

·协议:使用RCW选择[SRDS_PRTCL_S2]

·PLL:使用RCW启用[SRDS_PLL_PD_S2]

·PLL参考时钟:RCW [SRDS_PLL_REF_CLK_SEL_S2]

·最大速率:使用以下方法选择:

·PCIe:RCW [SRDS_DIV_PEX_S2]

·SATA速率选择在软件中完成

2,SerDes协议 

公认展示了SerDes的协议,图中使用了以下符号约定:

■框架管理器(FMan)的SGMII表示法:

·SGMII.n表示SGMII(1通道@ 1.25 Gbps或3.125 Gbps)

·“ n”表示FMan上的哪个MAC。

·例如,“ SGMII.9”表示FMan上用于MAC 9的SGMII。

■框架管理器(FMan)的QSGMII表示法:

·“ n”表示FMan上的哪个MAC。

·例如,“ QSGMII.1,2,5,6”表示用于MAC1,MAC2,MAC5的QSGMII 

■FMan的XFI表示法:

·XFI.n表示XFI(1通道@ 10.3125 Gbps)

·“ n”表示FMan上的哪个MAC。

·例如,“ XFI.9”表示FMan上的MAC 9的XFI。

■PCI Express:

·PCIen(8/5 / 2.5)表示PCI Express最高可运行8或5或2.5 Gbps,具体取决于最大速率选择和培训。

·“ n”表示第n个PCIe

■SATA:

·SATAn(6/3 / 1.5)表示SATA以6或3或1.5 Gbps的速度运行,具体取决于速率选择。如SATA 3.0中所述,选择速率由PxSCTL [SPD]寄存器执行。


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上表中第一列为RCW [SRDS_PRTCL_S1 / 2]寄存器可配置的值,2〜5列为SerDes1 / 2的四个通道对应的配置,6、7列为A,B,C,D通道对应的PLL通道。其中第6列表示PCIe配置为PCIe Gen1 / 2时对应的PLL映射,第7列表示PCIe配置为PCIe Gen3时对应的PLL映射。PCIeGen1 / 2/3可通过RCW [SRDS_DIV_PEX_Sn]进行配置。 

每一行即为A,B,C,D四个通道对应不同寄存器的配置。   

3,SerDes协议规则  

SerDes选择的有效配置决定以下内容:

·永久在SerDes1和SerDes2上同时选择PCIe.1。

·当SRDS_PRTCL_S1 = 0x3333且SRDS_REFCLK_SEL_S1为0'b0时,必须使用SRDS_PLL_PD_S1关闭SerDes1 PLL1。

·当SRDS_PRTCL_S2 = 0x8888且SRDS_REFCLK_SEL_S2为0'b0时,必须使用SRDS_PLL_PD_S2关闭SerDes2 PLL1。

4,帧管理器MAC  

每个FMan支持8个MAC。这些MAC支持不同的协议,如下表所示。

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需要注意的是:

1. FMAN不支持任何速度的半双工功能。2。MAC 1、5、6、10被用作QSGMII。

5,SerDes时钟 

每个支持的SerDes协议允许有限的一个有效的SerDes相关RCW分段和参考时钟频率,如下表所示:

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6,OK1046A-C开发板相关配置

LS1046A核心板SerDes1:

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 LS1046A核心板SerDes2:

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 LS1046A主板SerDes1:

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LS1046A主板SerDes2:

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默认LS1046A开发板SerDes1配置为1014,SerDes2配置为5559。如果客户自己放置交换机,则可以根据自己的需求按照Table31-1与Table31-2来配置SerDes1 / 2。

有关SerDes的具体描述详见QorIQ LS1046A参考手册的第31章SerDes模块。