(* DIFF_TERM = “TRUE“ *)

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#fpga开发 #开发语言 #Vivado #Xilinx #Verilog #DIFF_TERM

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在 Verilog 中，DIFF_TERM 是用于 差分终端（Differential Termination） 的属性，主要应用于差分信号对。

一、DIFF_TERM 概述

DIFF_TERM 用于在 FPGA 的差分输入端口上启用或禁用内部终端电阻，这对高速差分信号（如 LVDS、TMDS 等）的完整性至关重要。

二、语法格式

(* DIFF_TERM = "TRUE" *)        // 启用差分终端
(* DIFF_TERM = "FALSE" *)       // 禁用差分终端
(* DIFF_TERM = "FALSE", TERM_100OHM = "TRUE" *)  // 特定终端值

三、实际应用示例

1. 基本用法

module diff_signals (
    // 启用差分终端的 LVDS 输入
    (* DIFF_TERM = "TRUE" *)
    input wire LVDS_CLK_P,
    input wire LVDS_CLK_N,
    
    (* DIFF_TERM = "TRUE" *)
    input wire LVDS_DATA_P,
    input wire LVDS_DATA_N,
    
    // 禁用差分终端的输出
    (* DIFF_TERM = "FALSE" *)
    output wire diff_out_P,
    output wire diff_out_N
);

    // 差分信号处理逻辑
    // ...
    
endmodule

2. 具体接口应用

module hdmi_interface (
    // HDMI TMDS 差分输入（启用终端）
    (* DIFF_TERM = "TRUE" *)
    input wire tmds_clk_p,
    input wire tmds_clk_n,
    
    (* DIFF_TERM = "TRUE" *)
    input wire [2:0] tmds_data_p,
    input wire [2:0] tmds_data_n,
    
    // 用户逻辑
    output reg [23:0] rgb_data,
    output reg video_valid
);

    always @(*) begin
        // 差分信号处理逻辑
        // 通常使用厂商原语进行差分转单端
    end

endmodule

四、在约束文件中的使用

1. Xilinx XDC 约束

# 启用差分终端
set_property DIFF_TERM TRUE [get_ports {LVDS_*_P}]
set_property DIFF_TERM TRUE [get_ports {LVDS_*_N}]

# 或者针对特定端口
set_property DIFF_TERM TRUE [get_ports clk200_p]
set_property DIFF_TERM TRUE [get_ports clk200_n]

2. Intel QSF 约束

# Intel Quartus 中的设置
set_instance_assignment -name DIFFERENTIAL_TERMINATION ON -to clk_in_p
set_instance_assignment -name DIFFERENTIAL_TERMINATION ON -to clk_in_n

五、典型应用场景

module high_speed_interface (
    // DDR 接口时钟（启用终端）
    (* DIFF_TERM = "TRUE" *)
    input wire ddr_clk_p,
    input wire ddr_clk_n,
    
    // SATA 接口（启用终端）
    (* DIFF_TERM = "TRUE" *)
    input wire sata_rx_p,
    input wire sata_rx_n,
    
    // PCI Express（启用终端）
    (* DIFF_TERM = "TRUE" *)
    input wire pcie_refclk_p,
    input wire pcie_refclk_n,
    
    // 普通单端信号（禁用终端）
    (* DIFF_TERM = "FALSE" *)
    input wire config_data
);

    // 高速接口逻辑
    // ...
    
endmodule

六、重要注意事项

输入信号专用：DIFF_TERM 通常只用于输入差分信号
输出信号：差分输出通常不需要也不应该启用 DIFF_TERM
外部终端：如果已在 PCB 上放置外部终端电阻，应禁用 DIFF_TERM
功耗考虑：启用差分终端会增加功耗
厂商差异：
- Xilinx：支持 100Ω 差分终端
- Intel：支持多种终端值（100Ω, 120Ω 等）
Bank 约束：同一 I/O Bank 中的差分终端设置可能需要一致

七、最佳实践

// 推荐：为所有差分输入启用终端
(* DIFF_TERM = "TRUE" *)
input wire rx_clk_p, rx_clk_n;

(* DIFF_TERM = "TRUE" *)  
input wire rx_data_p, rx_data_n;

// 推荐：为差分输出禁用终端
(* DIFF_TERM = "FALSE" *)
output wire tx_clk_p, tx_clk_n;

(* DIFF_TERM = "FALSE" *)
output wire tx_data_p, tx_data_n;

DIFF_TERM 是保证高速差分信号完整性的关键属性，正确使用可以显著改善信号质量，减少反射和振铃。