Forum: FPGA, VHDL & Co. TDC mit ARTIX 7


von Michael (Gast)


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Hallo,

Aktuell versuche ich mit einem ARTIX-7 eine TDC zu implementieren. Dazu 
findet man im Netz ja schon viele Projekte.

Hierzu habe ich ein paar Fragen:

Eine Delayline aus CARRY4 Logikblöcken muss wohl auf jeden fall justiert 
werden?

Können mehrere ISERDES auf einen Eingang geroutet werden?

Welcher Takt macht ein ISERDES. Im Datenblatt steht ca 1GHz. Es gibt 
aber Beispiele im Internet wo die ISERDES auf verschiedene Taktphasen 
gelegt wird. Hier wird behauptet eine Auflösung von 56ps realisiert zu 
haben? Wie schnell kann eine ISERDES wirklich Samplen.

Mfg

Michael

von Antti L. (xilant)


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du kannst so max mit 5GS samplen, mit bishen tricks, mehr geht es nicht

von Olga (Gast)


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Ich hab gerade keine Lust, TDC zu googlen...

von Michael (Gast)


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Wie gehen dann die 5GS?

Danke

Michael

von Freiberufler (Gast)


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Olga schrieb:
> TDC

teim tuh ditschitl konnvöschn

von Duke Scarring (Gast)


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Das gleiche Signal auf fünf Eingänge legen und mit 1 GHz takten. Dabei 
jedem ISERDES einen um 72° verschobenden Takt geben...
Hinterher muß man sich Mühe geben, um aus dem Datenwust was richtiges 
rauszuholen.
Wenn man nur einen SERDES nimmt, kann man Master und Slave um 180° 
versetzt takten.

Vielleicht fängst Du erstmal klein (ein Eingang und 1 SERDES) an?

Duke

von hat_einen_TDC_implementiert (Gast)


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Bei einer Interpolation via delayline kommst du um eine 
Onlinekalibrierung nicht rum.

Bzgl. ISERDES kann ich dir nicht weiterhelfen.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Habe sowas mal mit einem Stratix gemacht. Waren 8 Eingänge auf 250 MHz. 
Die Zeitinterpolation lief auf 10ps genau, man musste das Signal aber 
entsprechend kalibrieren und filtern. Einmalige Ereignisse lassen sich 
so nicht so genau erfassen.

Wie genau soll es denn sein?

von Antti L. (xilant)


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da gibt es app note von xilinx

2 ISERDES in OVERSAMPLE mode
der zweite hat idelay

man bekommt 8 samples pro clock

von Michael (Gast)


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Danke für die vielen Antworten.

50ps wären gut. INL und DNL sollten nicht über 1LSB sein.

Die app note von Xilinx habe ich noch nicht gefunden. Hat jemand 
zufällig den Namen?

Muss man bei einer delayline immer wieder neu justieren? 
(Temperaturschwankungen) Dafür muss dann wohl die Messung unterbrochen 
werden.

MfG

Michael

von Achim S. (Gast)


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Michael schrieb:
> Muss man bei einer delayline immer wieder neu justieren?
> (Temperaturschwankungen) Dafür muss dann wohl die Messung unterbrochen
> werden.

Du meinst die idelay? Hängt vielleicht vom konkreten FPGA ab. Der letzte 
Kandidat, von dem ich es konkret weiß, war der Virtex5. Dort geschieht 
die Justage "im Hintergrund". Der aktuelle Delay einer dedizierten 
Delayline wird gegen eine Referenz-CLK vermessen. Wenn nachgeregelt 
werden muss, wird die Versorgungsspannung für alle Delaylines 
entsprechend verstimmt.

Dort würdest du also vielleicht Regelrauschen auf den genauen 
Delaywerten finden, aber die Messung müsste dafür nicht unterbrochen 
werden. Ob es beim Artix ebenso ist, muss man nachschauen.

von Christian R. (supachris)


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Achim S. schrieb:
> Ob es beim Artix ebenso ist, muss man nachschauen.

Ja, ist es. Diesen Fehltritt mit den unjustierten Delays gabs zum Glück 
nur am Spartan 6.
Der Artix braucht da auch 200 oder 400MHz Referenztakt und stellt die 
Delays selbst nach.

von Antti L. (xilant)


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wirklich?

artix mit 200 und 400?

so weit ich weiss kann artix 200 und 300

400mhz kam überhaupt SPÄTER ins spiel und nur für Kintex.

moment, ich prüfe noch mal die artix, vielleicht hat xilinx den Artix 
auch upgrade gemacht in datenblatt.

Xilinx APP NOTE

Starte here

http://www.xilinx.com/support/answers/51975.html

SGMII LVDS macht soft SERDES für 1.25 gbit input signal, dh sample rate 
5GBits

es muss auch eine appnote geben

http://www.xilinx.com/support/documentation/application_notes/xapp881_V6_4X_Asynch_OverSampling.pdf

is für V6

für A7 Gab es auch aber den finde ich für dich nicht tut mir leid..

von Christian R. (supachris)


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Kann auch 300MHz Ref Clock für die Iodelay Controls gewesen sein, hatte 
jetzt nicht nachgeschaut. Ich benutze 200.

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Artix 7 Average Tap Delay at:
200 MHz = 78 ps, at 300 MHz = 52 ps, and at 400 MHz = 39 ps.
Für die 400Mhz muss es aber ein Speed Grade -3 sein.

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Ich beschäftige mich auch schon ein Weilchen mit dem Thema weil ich nach 
einer Möglichkeit suche OCXO zu vermessen und da bräuchte ich eine hohe 
Auflösung. Durch diesen Thread bin ich jetzt auf die automatische 
ARTIX-7 Kalibrierung der IDELAY2 Verzögerungszeiten gestossen und damit 
wäre schon mal ein Problem gelöst.

Wenn ich meine Referenz von 200Mhz auf 32 IDELAY2 parallel schalte und 
mit tab-delay von 0-31 konfigurieren müsste ich auf die 78ps Auflösung 
kommen.

Ist das realistisch oder macht mir die nicht kalibrierte "Verdrahtung" 
der IDELAY Eingänge und das samplen der IDELAY Ausgänge einen Strich 
durch die Rechnung ?

von Duke Scarring (Gast)


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Hans-Georg L. schrieb:
> Ist das realistisch oder macht mir die nicht kalibrierte "Verdrahtung"
> der IDELAY Eingänge und das samplen der IDELAY Ausgänge einen Strich
> durch die Rechnung?
Ich denke das ist realistisch. Allerdings wirst Du um eine Kalibrierung 
nicht drumrumkommen. Das sollte mit einem digitalen Rauschgenerator und 
genügend Statistik gehen.

Duke

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