原语：串并转换器

串并转换器OSERDESE2

可被Select IO IP核调用。

OSERDESE2允许DDR功能

参考：

FPGA原语学习与整理第二弹，OSERDESE2串并转换器 - 知乎 (zhihu.com)

正点原子。

ISERDESE2原语和OSERDESE2原语是串并转换器，他的的功能都是实现串行数据和并行数据之间的转换。

OSERDESE2原语将并行数据转换为串行数据，减少数据传输端口数量的同时也提高了频率，将低速数据转换为高速数据，方便传输。

ISERDESE2原语是将串行数据转换为并行数据，将高速信号转换为低速数据，方便处理。和前面一样，赛灵思官方也给我们提供出来了相应的IP核SelectIO InterfaceWizard，对这些原语进行了封装，提供图形化界面方便使用，我们可以从这些IP来认识这些原语。

OSERDESE2原语包含两个部分，一部分是数据3态控制器，一部分是串并数据转换控制器。

因此我们可以把它们端口分成三大类，一部分是关于三态控制，一部分是关于时钟复位信号，一部分串并数据转换输入输出。在时钟复位信号中，CLK是串行数据时钟，是高速时钟，CLKDIV是并行数据时钟，是低速时钟。在串并数据转换输入输出部分中，D1~D8是并行数据输入，

一个OSERDESE2最高支持8：1串并转换，想要达到更高速率转换，必须采用级联两个OSERDESE2的方式，这个后面重点讲述。OQ是串行数据输出端口。OFB也是输出端口，但是他有特殊的作用，一个是与ISERDESE2上的OFB引脚相连，作为反馈端口，一个是与ODELAYE2相连，作延迟输出使用，这个端口在正常使用过程一般悬空即可。OCE是高速时钟CLK的使能信号，可以一直置高电平，保证高速时钟一直使能。

两个OSERDESE2的串联方法

DDR模式下，两个OSERDESE2原语串联方式，其中并行输入数据高2位会传入OSERDESE2原语（slave）D3-D4引脚，而OSERDESE2原语（slave）的SHIFTOUT1和SHIFTOUT2会连到OSERDESE2原语（Master）的SHIFTIN1和SHIFTIN2。

例程：代码来自正点原子

DATA_RATE_OQ是定义串行数据是以DDR的方式传输还是以SDR的方式传输，

DATA_WIDTH是定义并行数据的位宽，

SERDES_MODE是在当需要两个OSERDESE2级联时，可以用于辨识那个是MASTER，那个是SLAVE。

而DATA_RATE_TQ，TRISTATE_WIDTH是关于三态控制的，我们可以不用管。最后两个也是我们大多数情况下用不到的，默认FALSE就好。

//例化OSERDESE2原语，实现并串转换,Master模式
OSERDESE2 #(
    .DATA_RATE_OQ   ("DDR"),       // 设置双倍数据速率
    .DATA_RATE_TQ   ("SDR"),       // DDR, BUF, SDR
    .DATA_WIDTH     (10),           // 输入的并行数据宽度为10bit
    .SERDES_MODE    ("MASTER"),    // 设置为Master，用于10bit宽度扩展
    .TBYTE_CTL      ("FALSE"),     // Enable tristate byte operation (FALSE, TRUE)
    .TBYTE_SRC      ("FALSE"),     // Tristate byte source (FALSE, TRUE)
    .TRISTATE_WIDTH (1)             // 3-state converter width (1,4)
)
OSERDESE2_Master (
    .CLK        (serial_clk_5x),    // 串行数据时钟,5倍时钟频率
    .CLKDIV     (paralell_clk),     // 并行数据时钟
    .RST        (reset),            // 1-bit input: Reset
    .OCE        (1'b1),             // 1-bit input: Output data clock enable
    
    .OQ         (serial_data_out),  // 串行输出数据
    
    .D1         (paralell_data[0]), // D1 - D8: 并行数据输入
    .D2         (paralell_data[1]),
    .D3         (paralell_data[2]),
    .D4         (paralell_data[3]),
    .D5         (paralell_data[4]),
    .D6         (paralell_data[5]),
    .D7         (paralell_data[6]),
    .D8         (paralell_data[7]),
   
    .SHIFTIN1   (cascade1),         // SHIFTIN1 用于位宽扩展
    .SHIFTIN2   (cascade2),         // SHIFTIN2
    .SHIFTOUT1  (),                 // SHIFTOUT1: 用于位宽扩展
    .SHIFTOUT2  (),                 // SHIFTOUT2
        
    .OFB        (),                 // 以下是未使用信号
    .T1         (1'b0),             
    .T2         (1'b0),
    .T3         (1'b0),
    .T4         (1'b0),
    .TBYTEIN    (1'b0),             
    .TCE        (1'b0),             
    .TBYTEOUT   (),                 
    .TFB        (),                 
    .TQ         ()                  
);
   
//例化OSERDESE2原语，实现并串转换,Slave模式
OSERDESE2 #(
    .DATA_RATE_OQ   ("DDR"),       // 设置双倍数据速率
    .DATA_RATE_TQ   ("SDR"),       // DDR, BUF, SDR
    .DATA_WIDTH     (10),           // 输入的并行数据宽度为10bit
    .SERDES_MODE    ("SLAVE"),     // 设置为Slave，用于10bit宽度扩展
    .TBYTE_CTL      ("FALSE"),     // Enable tristate byte operation (FALSE, TRUE)
    .TBYTE_SRC      ("FALSE"),     // Tristate byte source (FALSE, TRUE)
    .TRISTATE_WIDTH (1)             // 3-state converter width (1,4)
)
OSERDESE2_Slave (
    .CLK        (serial_clk_5x),    // 串行数据时钟,5倍时钟频率
    .CLKDIV     (paralell_clk),     // 并行数据时钟
    .RST        (reset),            // 1-bit input: Reset
    .OCE        (1'b1),             // 1-bit input: Output data clock enable
    
    .OQ         (),                 // 串行输出数据
    
    .D1         (1'b0),             // D1 - D8: 并行数据输入
    .D2         (1'b0),
    .D3         (paralell_data[8]),
    .D4         (paralell_data[9]),
    .D5         (1'b0),
    .D6         (1'b0),
    .D7         (1'b0),
    .D8         (1'b0),
   
    .SHIFTIN1   (),                 // SHIFTIN1 用于位宽扩展
    .SHIFTIN2   (),                 // SHIFTIN2
    .SHIFTOUT1  (cascade1),         // SHIFTOUT1: 用于位宽扩展
    .SHIFTOUT2  (cascade2),         // SHIFTOUT2
        
    .OFB        (),                 // 以下是未使用信号
    .T1         (1'b0),             
    .T2         (1'b0),
    .T3         (1'b0),
    .T4         (1'b0),
    .TBYTEIN    (1'b0),             
    .TCE        (1'b0),             
    .TBYTEOUT   (),                 
    .TFB        (),                 
    .TQ         ()                  
);