KC705でSATA (1)

SATAは別ボードで気楽に使うAxfmc6040というアプローチがいいんじゃないかなーと思いながらも，ロジックをのせたFPGAから直接SATAにアクセスできる方が嬉しいというケースもあります．というわけで，2015年4月時点でまだまだコストパフォーマンスに優れている(個人の印象です)KC705にSATAをつないでみましょう．

Spartan6のGTPのコンフィギュレーションにはSATAプリセットが用意されていて便利だったのですが，Kintex-7のGTXのコンフィギュレーションにはSATAプリセットが用意されていません．というわけで，ドキュメント読みつつSpartan6のパラメタも参考にしつつパラメタを設定してみました．

この記事は現在試行錯誤中の内容につき，パラメタなど正しくない可能性があります．参考にされる場合は自己責任でお願いいたします．

実験環境
コンポーネント図
GTXのコンフィギュレーション
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実験環境

PCIeエッジをSATAコネクタに変換するデザインゲートウェイさんのアダプタを使って，KC705とSATAを接続しました．

コンポーネント図

コンポーネントは，こんな感じです（あとで書く）

クロックは，オンボードの200MHzオシレータの出力をCPLLのREFCLOCKに直接供給(IBUFDSだけを経由)し，GTXのTXOUTPUTCLKからでてきたものを300MHz，150MHz，75MHzに変換して使いました．

GTXのコンフィギュレーション

一般人の味方，CoreGeneratorで作成します．冒頭にも書いた通り，SATA用のプリセットがないので，自分でパラメタを入力していきます．ちなみに，sata_gtxという名前をつけました．ウィザードは1/7〜7/7までの7ページあります．

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GTXしか選べないので，そのまま．

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Protocol templateは”Start from scratch”を選択します．まずはGen2を試すことにして，Line Rateを3Gbpsに設定．リファレンスクロックは供給する200MHzを指定します．PLLはChannel PLLを選びました．

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TX/RXともに，データ幅 16Bits，Encoding 8B/10Bに設定．自動的に内部データ幅は20 Bitsになります．Enable TX Buffer/Enable RX Bufferはチェックをいれます（多分デフォルト）．

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RXCOMMA Alignmentはそのままに．Optional PortsでRXSLIDEとRXBYTEISALIGN，RXCOMMADETを有効にします．この辺りはSpartan6のGTPの設定を参考にしました．また，この画面で，Terminal and Equalizationの設定として，RX Terminaton Voltageを800mVに設定．

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OOBの設定です．ここは，いろいろと変更．試行錯誤中なので不要なものもあるかもしれません．

SATA COM sequenceはデフォルトのBurst/Idles=7/7のままでおいておきました．GTPの設定のときはTXのBurst=15，RXがBurst/Idles=4/4だったのだけど…
“PCI Express Parameters”の”Transition Time”はSpartan6の設定を参考に，To P2=100，From P2=60，To/From Non P2=25に変更．”Optional Ports”では，RXSTATUS，COMINITDET，COMWAKEDET，TXCOMINIT，TXCOMWAKE，TXELECIDLEを有効にしました．
“OOB signalling and PRBS”の”Use RX OOB Signal Detection”を有効に．
GTPの設定ではClock correctionのシーケンスが有効だったので，同じように有効にします．”Use Clock Correction”のチェックを有効にし，シーケンス長を4に設定．