1. 序
????????Video PHY Controller IP是为实现与视频(DisplayPort和HDMI?技术)MAC传输或接收子系统的即插即用连接而设计的。视频MAC层和PHY层的接口是标准化的，能方便的使用共享收发器(transceiver)资源。同时AXI4-Lite接口提供了动态获取收发器(transceiver)状态和控制收发器(transceiver)的功能。Video PHY Controller就是为了能够方便使用串行收发器(serial transceivers)和实现专用域的配置。注意:Video PHY Controller并不符合TMDS specification.
图 1
1.1 支持的功能
(1) 支持DisplayPort和HDMI协议
(2) 对HDMI的特定功能有-HDMI时钟检测(clock detector); 可以使用第4个GT channel作为TX TMDS clock; 用于低线速率数据恢复的非整型数据恢复单元(Non-integer data recovery unit(NI-DRU))?
(3) TX和RX的具有独立的线速率(因为在GT channel中，接收器(Receiver)和传输器(Transmitter)可以使用独立的时钟，可以参考之前的GTH结构整理)
(4) 支持单个GT Quad
(5) 支持通过软件来切换PLL(Phase-locked loop)
(6) Transmit and receiver user clocking
(7) 支持收发器动态重配置端口，实现收发器的动态重配置
(8) Advanced clocking support(不是很理解...)
????????对于支持的功能，要特别注意两点，一是对于Kintex-7,QPLL1/2不支持所有DP的线速率方位，建议对TX路径使用CPLL。二是对于Artix -2 和-3 devices,因为fabric的限制，所以只支持HDMI 1.4的数据率。
1.2?不支持的功能
（1）不支持Multi-MAC控制
（2）支持混合MAC controller，比如HDMI输入，DP输出。
（3）不支持一个例化多个协议接口，比如两个HDMI输入，或者两个HDMI输出。
（4）不能单独使用，需要搭配HDMI或者DP Subsystem IP。
2.?产品规格说明(Product Specification)
????????Video PHY Controller core是为了配置和使用收发器(transceivers).通过标准化的接口和软件配置串行收发器的功能，简化了串行收发器(Serial transceiver)的使用。
图 2
????????上图所示，是Video PHY Controller的基本结构图，主要由以下功能块构成。
（1）PHY Control/Status Manager:该功能块管理AXI4-Lite接口协议，处理内存映射和中断。
（2）DRP Controller:该功能块控制AXI4-Lite接口和GT DRP，MMCM/PLL之间的握手交互，当完成握手后，一个新的动态重配置事务(DRP transaction)产生。
（3）User Clock Source:该功能块由GT的时钟输入buffers和为GTs生成USRCLK和USRCLK2。当TX buffer被旁路(bypassed)时，一个MMCM(mixed-mode clock manager)基于TX/RXOUTCLK生成所需要的时钟。该功能也会产生HDMI 1.4/2.0 TX Subsystem和HDMI 1.4/2.0 RX Subsystem需要的video clocks，差分或者单端时钟信号。该功能块buffers RX TMDS CLK并将它转换成差分或者单端时钟输出。
????????这里要注意，除了GTPE2外的串行收发器(transceiver),它们的最大时钟频率为297MHz,GTPE2的最大时钟频率为148.5MHz。这意味着GTPE2不能支持video clock大于148.5MHz的视频格式。
（4）GT Common:该功能块控制串行收发器(serial transceiver)的COMMON primitive.
（5）AXI4-Stream Mapper:该功能块将GT的输入输出数据转换成AXI4-Stream协议的数据格式。
（6）NI-DRU:该功能块用于当线速率过低时，数据恢复。在HDMI中，当RX的TMDS clock低于特定的GT类型的阈值要求时，NI-DRU就会被使能。
????????对于GTXE2的阈值是：QPLL=74.125MHz, CPLL = 80.000MHz; 对于GTPE2的阈值是: PLL0/1 = 80.000MHz; GTHE3, GTHE4, 和GTYE4的阈值是:QPLL0=61.250MHz, CPLL = 50.00MHZ。QPLL1没有在NI-DRU中使用。
????????注意，NI-DRU需要额外的固定参考时钟去给低线速率的数据，进行数据恢复。该时钟可以和FRL的参考时钟相同。
（7）TMDS Clock Pattern Generator:当使用第4个GT Channel作为TX TMDS clock时，当模块被使能。该模块连接到第4个GT Channel，提供GT channel发送TMDS clock的模板。
2.1?端口介绍
2.2.1 时钟和复位端口
????????个人认为时钟端口是Video PHY Controller的核心，因为在GTH结构整理时钟输入的。理清各种输入参考时钟的关系和输出时钟的功能，对于HDMI和DP接口设计中知道GT是可以由多个参考有很大的必要性。
（1）mgtrefclk0_pad_(p/n)_in:该差分参考时钟对端口是在Advanced Clock mode没有使能或者GTREFCLK0被选择作为HDMI的输入时钟源时产生。
（2）mgtrefclk1_pad_(p/n)_in:该差分参考时钟对端口是在Advanced Clock mode没有使能或者GTREFCLK1被选择作为HDMI的输入时钟源时产生。
（3）mgtrefclk0_in:该单端参考时钟端口是在Advanced Clock mode使能时产生。
（4）mgtrefclk1_in:该单端参考时钟端口是在Advanced Clock mode使能时产生。
（5）mgtrefclk(0/1)_odiv2_in:这两对差分参考时钟对端口在Advanced Clock mode使能，且GTREFCLK0/1其中之一被作为输入时钟时产生，ODIV2输出必须被配置成除以1的输出(divided-by-1)[除以1？？,不应该二分频的吗]
（6）gtnorthrefclk(0/1)_in: 这两对差分参考时钟对端口在Advanced Clock mode使能，或者GTNORTHCLO0/1其中之一被作为输入时钟时产生。来自当前Quad垂直方向上的上一个Quad,具体参考GTH结构整理。
（7）gtsouthrefclk(0/1)_in: 这两对差分参考时钟对端口在Advanced Clock mode使能，或者GTSOUTHREFCLK0/1其中之一被作为输入时钟时产生。来自当前Quad垂直方向上的下一个Quad,具体参考GTH结构整理。
（8）gtnorthrefclk(0/1)_odiv2_in:该差分参考时钟对端口在GTNORTHREFCLK0/1其中之一被作为输入时钟时产生，用于UltraScale和UltraScale+的HDMI。
（9）gtsouthrefclk(0/1)_odiv2_in:该差分参考时钟对端口在GTSOUTHREFCLK0/1其中之一被作为输入时钟时产生，用于UltraScale和UltraScale+的HDMI.
（10）gtnorthrefclk00_in:当Advanced Clock mode使能，或者当GTNORTHREFCLK0被选择作为输入时钟源且QPLL0有效时，该端口产生。
（11）gtnorthrefclk01_in:当Advanced Clock mode使能，或者当GTNORTHREFCLK0被选择作为输入时钟源且QPLL1有效时，该端口产生。
（12）gtnorthrefclk10_in:当Advanced Clock mode使能，或者当GTNORTHREFCLK1被选择作为? 输入时钟源且QPLL0有效时，该端口产生。
（13）gtnorthrefclk11_in:(使能情况没有提及)，但应该是当Advanced Clock mode使能，或者当GTNORTHREFCLK1被选择作为输入时钟源且QPLL1有效时，该端口产生。
（14）gtsouthrefclk00_in:当Advanced Clock mode使能，或者当GTSOUTHREFCLK0被选择作为输入时钟源且QPLL0有效时，该端口产生。
（15）gtsouthrefclk01_in:当Advanced Clock mode使能，或者当GTSOUTHREFCLK0被选择作为输入时钟源且QPLL1有效时，该端口产生。
（16）gtsouthrefclk10_in: 当Advanced Clock mode使能，或者当GTSOUTHREFCLK1被选择作为输入时钟源且QPLL0有效时，该端口产生。
（17）gtsouthrefclk11_in: 当Advanced Clock mode使能，或者当GTSOUTHREFCLK1被选择作为输入时钟源且QPLL1有效时，该端口产生。
（18）gteastrefclk(0/1)_in:当GTEASTREFCLK0/1其中之一被选择为输入时钟源时，该端口产生。针对于HDMI和GTPE2 devices
（19）gtwestrefclk(0/1)_in:当GTWESTREFCLK0/1其中之一被选择为输入时钟源时，该端口产生。针对于HDMI和GTPE2 devices
（20）drpclk: free runing clock
（21）vid_phy_tx_axi4s_aclk:传输用的AXI4-Stream Link clock的输入端口(用于TX Subsystem到Video PHY)
（22）vid_phy_rx_axi4s_aclk:接受用的AXI4-Stream Link clock的输入端口(用于Video PHY到RX Subsystem)
（23）txoutclk: Video PHY的输出时钟，用于HDMI TX Subsystem的link clock
（24）rxoutclk: Video PHY的输出时钟，用于HDMI RX Subsystem的link clock
（25）tx_refclk_rdy:表明输入的TX的参考时钟是否Locked.
（26）tx_tmds_clk: 单端TX TMDS clock输出
（27）tx_tmds_clk_p/n: 差分TX TMDS clock输出
（28）tx_video_clk: HDMI TX Subsystem的video clock
（29）txrefclk_ceb: TX外部参考时钟IBUFDS选择信号
（30）rx_tmds_clk:单端RX TMDS clock输出
（31）rx_tmds_clk_p/n:差分RX TMDS clock输出
（32）rx_video_clk: HDMI RX Subsystem的video clock
（33）rxrefclk_ceb:RX外部参考时钟IBUFDS选择信号
3.?Video PHY Controller Callback Functions
具体参考:
HDMI设计3--HDMI 1.4/2.0 Transmiiter Subsystem IP
HDMI设计4--HDMI 1.4/2.0 Receiver Subsystem IP