10G/25G Ethernet Subsystem IP Core的使用


1. Configuration

  • General選項卡

    select core 有多種架構方式,我選擇Ethernet MAC + PCS/PMA;

    速度可接口就不同多說;

  • PCS/PMA Options

Base R/KR Standard:Base-R和Base-KR 是兩種以太網物理層接口標准。在IEEE 802.3 有詳細的介紹,簡單的說就是定義了連接方式和編碼方式。Base代表基帶(編碼),R代表編碼方式是64R/66R,K代表背板。Base-R是走光纖,而Base-KR是串行走背板銅線。具體介紹還可以參考以下博客:

以太網物理層協議整理(2)-萬兆以太網

Include FEC Logic:FEC即前向糾錯,過在傳輸碼列中加入冗余糾錯碼,在一定條件下,通過解碼可以自動糾正傳輸誤碼,降低接收信號的誤碼率(BER)。

Auto Negotiation/Link Training Logic:自協商相關的邏輯控制,這兒不需要。

物理層相關的結構,可以參考下圖。

  • User Interface

主要是配置IP Core的方式,這個比較常見,不做過多說明。

2. MAC Options

  • Flow Control

流量控制選擇,IEEE 802.3中有,IP core貌似能實現暫停和繼續發送或接收;

  • IEEE PTP 1588V2

這是個比較重要的功能,關於1588可以專門查閱文獻,此處用“2步”方式,周期是4000ps,即250MHz,時鍾需要自己引入;

  • Datapath Parity Feature

奇偶校驗,IP core 采用的是偶校驗。

3. GT Selection and Configuration

這個選項卡中主要是配置GT口。

  • GT Clocks

配置GT口的參考時鍾和動態配置時鍾Dynamic Reconfiguration Port (DRP)。

  • Core to GT Association

選擇實際GT口的位置,這與實際的布板有關;

  • Advanced Options

這里面比較重要的就是插損(RX Insertion Loss at Nyquist),數值與實際的硬件設計有關。

4. Shared Logic

這個選項比較常見,主要涉及到example或者移植的時候,時鍾。復位等公共的邏輯放在哪里的問題,不用多說。

仿真

IP core生成之后,打開Example 工程,可以進行回環數據仿真測試,比較慢(據說代碼中增加宏定義SIM_SPEED_UP 可以提高仿真的速度,好像差不多),大約需要仿真到接近700us時才能看到回環數據。

PS:一開始以為GT口有數據,以為是回環數據,但是發現用於端的axi總線上還沒發數據,后來咨詢才得知:SerDes設備(GT口)上電后總線上一般都有數據傳輸,即使沒有數據傳輸需求也會傳送IDLE碼。所以這些數據是IDLE碼。

參考文獻

IEEE802.3-2015 Cl74 BASE-R PHY的前向糾錯(FEC)子層 等部分相關點翻譯_Apollon_krj的博客-CSDN博客

前向糾錯FEC糾錯編碼原理_半遮雨的博客-CSDN博客_前向糾錯編碼


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