UltraScale– UltraScale FPGA中IODelay相比7Series FPGA的改变

IODelay是Xilinx FPGA IO结构内，一个很有用处的单元，至少从Spartan6/Virtex5时代开始，就已经集成了这一技术，在很多高速接口互联时，我们都可能找到IODelay的用武之地。在最新的Ultrascale系列FPGA中，IODelay这一单元的具体用法，跟7Series中相比产生了一些变化。本文总结下，供读者参考。

1. 7Series FPGA中IODelay的用法

在7Series中，IODelay都需要配合IOdelayCtrl来使用。其延迟步进阶数总共为64个Taps，每个Tap精度是tREFCLK/64。REFCLK提供3种设置，分别是200Mhz，300Mhz，和400Mhz，所以相对应的延迟精度分别为：5ns/64=78ps，3.333ns/64=52ps，2.5ns/64=39ps。

2.在Ultrascale FPGA中

相比7Series，最大的区别是，IODelayCtrl补偿时，针对的是整个delayline，而不是单个的delay tap element。

IODelay提供了2种使用模式供用户选择，分别是TIME Mode和COUNT Mode

在TIME Mode中，延迟是加入了温度补偿的，因此延迟值比较精确。在COUNT Mode中，不配合使用IDelayCtrl，每个TAP的延迟值在2.5ps-15ps之间随机不固定。一般我们都会使用TIME Mode，因此重点说下这个Mode的使用方法。

在TIME Mode下，我们可以在IP配置初始时指定延迟的具体数值，单位是ps，范围是0-1250ps。这种模式对应的DELAY_TYPE属性是FIXED。

如果在TIME Mode下，我们想动态的调整IODELAY的延迟值该怎么办呢?方法如下，首先需要把DELAY_TYPE属性配置成VARIABLE或者VAR_LOAD，然后遵循以下步骤：

①. Deassert (Low) the EN_VTC pin.

②. Wait a minimum of 10 clock cycles.

③. Use the CE and INC ports to increment or decrement the delay line.

④. Wait a minimum of 5 clock cycles.

⑤. (Option for multiple updates) Increment or decrement of the delayline needs to be performed. Go to step 3, or else proceed to step 6.

⑥. Wait a minimum of 10 clock cycles.

⑦. Assert the EN_VTC pin.