CN108039961A - 一种自动配置高速串行收发器参数的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种自动配置高速串行收发器参数的装置，包括控制模块、测试数据模块、参数配置模块、接口匹配模块、收发器、和数据检测模块，本发明所使用的方法，实现了高速串行收发器参数的自动配置，与现有技术相比，可以快速准确获得高速收发器的参数，减少开发时间。本发明所使用的系统，包括测试数据模块、接口匹配模块、控制模块、参数设置模块、数据检测模块等，通过这些模块的协同工作，取得了快速配置高速串行收发器参数效果。

Description

一种自动配置高速串行收发器参数的装置和方法

技术领域

本发明涉及数据通信网络高速串行收发器电路参数，尤其涉及一种自动配置高速串行收发器参数的装置和方法。

背景技术

数据通信网络的发展从百兆以太网，发展到万兆、10GE、100GE等标准，意味着数据传递速率从100Mbps发展到1Gbps、10Gbps、100Gbps。在数据通信中广泛使用串行收发器实现芯片与芯片之间、单板与单板之间，如附图1所示，甚至系统与系统之间广泛使用串行收发器实现高速数据的传递。由此，串行发送和接收数据传送速率越来越来快，从100Mbps，发展到1Gbps、10Gbps，100Gbps。串行收发器的复杂度越来越高。串行收发器发送端需要配置的参数主要有摆幅和预加重；接收端的参数主要是均衡参数。这些参数很多，要配好这些参数，经常需要通过仿真才能确定。对串行收发器进行仿真，需要建立好串行收发器的仿真模型以及背板通道的物理仿真模型，这些模型是否准确将影响仿真结果的正确性。此外仿真运行时间长，不能很快得到仿真结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动设定高速串行收发器参数的方法和装置，快递设定串行收发器的参数，保证高速串行收发器能够正确传送和接收数据。

一种自动配置高速串行收发器参数的装置，包括控制模块、测试数据模块、参数配置模块、接口匹配模块、收发器、和数据检测模块，

所述控制模块：控制参数配置模块配置高速串行收发器参数，从而得到与相关参数对应的传输误码率；所述控制测试模块在各种不同测试数据之间的切换，控制参数设置模块参数设置，选择收发器参数。

所述测试数据模块：包含了各种测试数据，可以是物理层数据，也可以是应用层数据，这些数据之间可以根据需要进行自动切换。首先使用物理层数据，物理层数据可以是PRBS数据，也可以是自定义数据。如果物理层数据传输没有问题，可以采用应用层数据，可以生成数据链路层数据或IP数据等。采用哪些测试数据取受控于控制模块，由控制模块控制测试数据模块生成相应的测试数据，此测试数据发送给接口匹配模块。产生高速串行收发器的测试数据，受控于控制模块，所述测试数据模块产生不同层级的数据，由控制模块进行配置，产生所需要的测试数据，所述测试数据发送给高速串行发送器。

所述参数配置模块：高速串行收发器因为接收和发送的连接环境、发送数据带宽和频率等不同，其需要的收发器参数也不相同，这些参数均需要配置，确保从高速串行发送器经过物理链路到达高速串行接收器后数据传递能够达到要求的误码率，选择收发器参数方法包括以下步骤：

1）启动整个链路的测试，配置好各个模块，启动测试数据模块，生成测试数据，控制参数设置模块设置收发器的参数，测试数据通过收发器，收发器接收的数据经过接口匹配模块到数据检测模块，测试模块会根据会跟测试数据进行比较，判断数据是否与测试数据相同，计算出误码率；

2）控制模块通过参数设置模块依次改变高速收发器的参数，根据数据检测模块得到的数据误码率，从中选择最合适的误码率对应的参数，所选择的误码率必须符合误码率的最低要求。

所述接口匹配模块：将测试数据发送给高速串行发送器，同时将参数配置模块的参数配置给高速串行收发器；各种高速收发器的数据接口模块不是一致的，如接口数据位宽，接口速率，接口控制信号等往往不相同，一般的说，相同厂家提供的高速收发器接口模块是相同的或大致相似的。虽然各个厂家提供的高速收发器接口模块不相同，但总体上接口信号主要是接口数据位宽，接口信号时钟，接口控制信号，譬如发送器的摆幅，接收器的均衡参数，收发器的接口信号主要是这些类型，所以可以通过接口匹配模块适配各种类型的高速收发器。

所述收发器包括高速串行发送器、高速串行接收器和连接单元；所述高速串行发送器：将高速数据转换为串行数据在链路上传送；所述连接单元：连接高速串行发送器和接收器，可以是背板或者物理电气连接线路；所述高速串行接收器：将高速串行数据转换为并行数据，完成数据的串行发送。

所述数据检测模块：接收高速接收器数据，与测试数据进行比较，计算误码率；或者根据接收的检验数据，计算接收数据的误码率；并将误码率结果报告给控制模块。

一种自动配置高速串行收发器参数的方法，包括以下步骤，

1）生成测试数据，根据控制模块指令，可以生成物理层、MAC层或IP层数据，可以采用标准定义格式数据，也可以采用自定义数据格式；可以只发送原始测试数据，也可以发送原始测试数据和校验数据，校验数据和原始测试数据一同发送；

2）配置高速串行接收器和高速串行发送器的参数，高速串行发送器是预加重和摆幅，高速串行接收器是均衡参数；

3）高速接收高速串行接收器的数据，计算得到当前数据传送的误码率，判断当前误码率是否在设定范围内，如果在设定范围内，则当前的高速串行收发器参数是合适的，并将合适参数组数据增加1；

4）判断当前操作是否完成所有参数遍历，

未完成所有参数遍历，则返回到步骤2），修改参数，继续遍历；

某次参数遍历方法，假设参数个数是n，固定n-1个参数，让其中一个参数遍历所有取值范围，然后在固定此参数，让另外一个参数依次遍历，依次方法完成所有参数遍历；

5）遍历完成参数设置之后，检查是否有符合要求的误码率，

所有的误码率都不符合要求，则需要检查高速串行收发器之间的连击单元是否可以可靠，串行收发器工作是否正常，高速串行收发器的时钟配置是否正确；

有多个误码率符合要求，则选择误码率最小的参数组作为高速串行收发器的参数，作为最终的配置结果。

有益效果

本发明所使用的方法，实现了高速串行收发器参数的自动配置，与现有技术相比，可以快速准确获得高速收发器的参数，减少开发时间。本发明所使用的系统，包括测试数据模块、接口匹配模块、控制模块、参数设置模块、数据检测模块等，通过这些模块的协同工作，取得了快速配置高速串行收发器参数效果。

附图说明

图1 是现有技术的实现方法图；

图2 是本发明的装置示意图；

图3 是本发明的配置流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图2所示一种自动配置高速串行收发器参数的装置，包括控制模块、测试数据模块、参数配置模块、接口匹配模块、收发器、和数据检测模块，

所述控制模块：控制参数配置模块配置高速串行收发器参数，从而得到与相关参数对应的传输误码率；所述控制测试模块在各种不同测试数据之间的切换，控制参数设置模块参数设置，选择收发器参数。

所述测试数据模块：包含了各种测试数据，可以是物理层数据，也可以是应用层数据，这些数据之间可以根据需要进行自动切换。首先使用物理层数据，物理层数据可以是PRBS数据，也可以是自定义数据。如果物理层数据传输没有问题，可以采用应用层数据，可以生成数据链路层数据或IP数据等。采用哪些测试数据取受控于控制模块，由控制模块控制测试数据模块生成相应的测试数据，此测试数据发送给接口匹配模块。产生高速串行收发器的测试数据，受控于控制模块，所述测试数据模块产生不同层级的数据，由控制模块进行配置，产生所需要的测试数据，所述测试数据发送给高速串行发送器。

所述参数配置模块：高速串行收发器因为接收和发送的连接环境、发送数据带宽和频率等不同，其需要的收发器参数也不相同，这些参数均需要配置，确保从高速串行发送器经过物理链路到达高速串行接收器后数据传递能够达到要求的误码率，选择收发器参数方法包括以下步骤：

1）启动整个链路的测试，配置好各个模块，启动测试数据模块，生成测试数据，控制参数设置模块设置收发器的参数，测试数据通过收发器，收发器接收的数据经过接口匹配模块到数据检测模块，测试模块会根据会跟测试数据进行比较，判断数据是否与测试数据相同，计算出误码率；

2）控制模块通过参数设置模块依次改变高速收发器的参数，根据数据检测模块得到的数据误码率，从中选择最合适的误码率对应的参数，所选择的误码率必须符合误码率的最低要求，如果没有满足要求的误码率，则说明从高速串行发送器到高速串接收器不满足要求，需要检查高速收发器之间的连接是否可靠。

所述接口匹配模块：将测试数据发送给高速串行发送器，同时将参数配置模块的参数配置给高速串行收发器；各种高速收发器的数据接口模块不是一致的，如接口数据位宽，接口速率，接口控制信号等往往不相同，一般的说，相同厂家提供的高速收发器接口模块是相同的或大致相似的。虽然各个厂家提供的高速收发器接口模块不相同，但总体上接口信号主要是接口数据位宽，接口信号时钟，接口控制信号，譬如发送器的摆幅，接收器的均衡参数，收发器的接口信号主要是这些类型，所以可以通过接口匹配模块适配各种类型的高速收发器。

所述收发器包括高速串行发送器、高速串行接收器和连接单元；所述高速串行发送器：将高速数据转换为串行数据在链路上传送；所述连接单元：连接高速串行发送器和接收器，可以是背板或者物理电气连接线路；所述高速串行接收器：将高速串行数据转换为并行数据，完成数据的串行发送。

所述数据检测模块：接收高速接收器数据，与测试数据进行比较，计算误码率；或者根据接收的检验数据，计算接收数据的误码率；并将误码率结果报告给控制模块。

如图 3所示一种自动配置高速串行收发器参数的方法，包括以下步骤，

1）生成测试数据，根据控制模块指令，可以生成物理层、MAC层或IP层数据，可以采用标准定义格式数据，也可以采用自定义数据格式；可以只发送原始测试数据，也可以发送原始测试数据和校验数据，校验数据和原始测试数据一同发送；

2）配置高速串行接收器和高速串行发送器的参数，高速串行发送器是预加重和摆幅，高速串行接收器是均衡参数；

3）高速接收高速串行接收器的数据，计算得到当前数据传送的误码率，判断当前误码率是否在设定范围内，如果在设定范围内，则当前的高速串行收发器参数是合适的，并将合适参数组数据增加1；

4）判断当前操作是否完成所有参数遍历，

未完成所有参数遍历，则返回到步骤2），修改参数，继续遍历；

5）遍历完成参数设置之后，检查是否有符合要求的误码率，

所有的误码率都不符合要求，则需要检查高速串行收发器之间的连击单元是否可以可靠，串行收发器工作是否正常，高速串行收发器的时钟配置是否正确；

有多个误码率符合要求，则选择误码率最小的参数组作为高速串行收发器的参数，作为最终的配置结果。

为了进一步验证配置结果是否正确，可以采用其他类型测试数据进一步验证。流程需要返回到步骤1），修改测试数据，采用其他类型的数据进行测试。可以采用自测试数据、带自校验数据、MAC层或IP层数据等。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种自动配置高速串行收发器参数的装置，包括控制模块、测试数据模块、参数配置模块、接口匹配模块、收发器、和数据检测模块，其特征在于，

所述控制模块：控制参数配置模块配置高速串行收发器参数，从而得到与相关参数对应的传输误码率；

所述测试数据模块：产生高速串行收发器的测试数据，受控于控制模块；

所述参数配置模块：配置高速收发器参数；

所述接口匹配模块：将测试数据发送给高速串行发送器，同时将参数配置模块的参数配置给高速串行收发器；

所述收发器包括高速串行发送器、高速串行接收器和连接单元；

所述数据检测模块：接收高速接收器数据，与测试数据进行比较，计算误码率；或者根据接收的检验数据，计算接收数据的误码率；并将误码率结果报告给控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种自动配置高速串行收发器参数的装置，其特征在在于，

所述高速串行发送器：将高速数据转换为串行数据在链路上传送；

所述连接单元：连接高速串行发送器和接收器，可以是背板或者物理电气连接线路；

所述高速串行接收器：将高速串行数据转换为并行数据，完成数据的串行发送。

3.根据权利要求1所述的一种自动配置高速串行收发器参数的装置，其特征在在于，所述控制测试模块在各种不同测试数据之间的切换，控制参数设置模块参数设置，选择收发器参数。

4.根据权利要求3所述的一种自动配置高速串行收发器参数的装置，其特征在在于，所述选择收发器参数方法包括以下步骤：

1）启动整个链路的测试，配置好各个模块，启动测试数据模块，生成测试数据，控制参数设置模块设置收发器的参数，测试数据通过收发器，收发器接收的数据经过接口匹配模块到数据检测模块，测试模块会根据会跟测试数据进行比较，判断数据是否与测试数据相同，计算出误码率；

2）控制模块通过参数设置模块依次改变高速收发器的参数，根据数据检测模块得到的数据误码率，从中选择最合适的误码率对应的参数，所选择的误码率必须符合误码率的最低要求。

5.根据权利要求1所述的一种自动配置高速串行收发器参数的装置，其特征在在于，所述测试数据模块产生不同层级的数据，由控制模块进行配置，产生所需要的测试数据，所述测试数据发送给高速串行发送器。

6.根据权利要求1所述的一种自动配置高速串行收发器参数的装置，其特征在在于，所述参数配置模块确保从高速串行发送器经过物理链路到达高速串行接收器后数据传递能够达到要求的误码率。

7.一种自动配置高速串行收发器参数的方法，其特征在于，包括以下步骤，

1）生成测试数据，根据控制模块指令，可以生成物理层、MAC层或IP层数据，可以采用标准定义格式数据，也可以采用自定义数据格式；可以只发送原始测试数据，也可以发送原始测试数据和校验数据，校验数据和原始测试数据一同发送；

2）配置高速串行接收器和高速串行发送器的参数，高速串行发送器是预加重和摆幅，高速串行接收器是均衡参数；

3）高速接收高速串行接收器的数据，计算得到当前数据传送的误码率，判断当前误码率是否在设定范围内，如果在设定范围内，则当前的高速串行收发器参数是合适的，并将合适参数组数据增加1；

4）判断当前操作是否完成所有参数遍历；

未完成所有参数遍历，则返回到步骤2），修改参数，继续遍历；

5）遍历完成参数设置之后，检查是否有符合要求的误码率，

所有的误码率都不符合要求，则需要检查高速串行收发器之间的连击单元是否可以可靠，串行收发器工作是否正常，高速串行收发器的时钟配置是否正确；

有至少2个误码率符合要求，则选择误码率最小的参数组作为高速串行收发器的参数，作为最终的配置结果。