25 Gbps以太网IP核用户指南

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ID 683639
日期 10/31/2016
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文档目录
文档目录 x
1. 数据表 2. 启用 3. 25GbE IP核参数 4. 功能性说明 5. 复位 6. 接口和信号说明 7. 控制，状态和统计寄存器说明 8. 调试链路 9. 文档修订历史
1. 数据表 x
1.1. 25GbE IP核所支持特性 1.2. 25GbE IP核器件系列和速度等级支持 1.3. IP核验证 1.4. 性能和资源利用率 1.5. 发布信息
1.2. 25GbE IP核器件系列和速度等级支持 x
1.2.1. 器件系列支持 1.2.2. 25GbE IP核器件速度等级支持
1.3. IP核验证 x
1.3.1. 仿真环境 1.3.2. 编译检查 1.3.3. 硬件测试
2. 启用 x
2.1. IP核安装和授权 2.2. 指定 25GbE IP核参数和选项 2.3. 仿真IP核 2.4. 所生成文件的结构 2.5. 将您的IP核集成到设计中 2.6. 编译完整设计和编程FPGA
2.1. IP核安装和授权 x
2.1.1. OpenCore Plus IP评估
2.5. 将您的IP核集成到设计中 x
2.5.1. 管脚约束 2.5.2. 添加收发器PLL 2.5.3. 为具有1588 PTP特性的实例添加外部Time-of-Day模块 2.5.4. 25GbE IP核布局设置
4. 功能性说明 x
4.1. 25GbE IP核功能性说明 4.2. 用户接口到以太网传输
4.1. 25GbE IP核功能性说明 x
4.1.1. 25GbE IP核TX数据路径 4.1.2. 25 GbE TX PCS 4.1.3. 25GbE IP核RX数据路径 4.1.4. 链路故障信号接口 局部故障（LF） 远程故障（RF） 链路状态信号 4.1.5. 25 GbE RX PCS 4.1.6. 流程控制 4.1.7. 1588精密时间协议接口
4.1.1. 25GbE IP核TX数据路径 x
4.1.1.1. 帧填充 4.1.1.2. 前导码插入 4.1.1.3. 数据包间间隙生成和插入 4.1.1.4. 帧校验序列（CRC32）插入
4.1.2. 25 GbE TX PCS x
4.1.2.1. TX RSFEC
4.1.3. 25GbE IP核RX数据路径 x
4.1.3.1. IP核前导码处理 4.1.3.2. IP核畸形数据包处理 4.1.3.3. 长度/类型域处理 4.1.3.4. RX CRC校验和动态转发
4.1.3.3. 长度/类型域处理 x
4.1.3.3.1. 长度检查
4.1.5. 25 GbE RX PCS x
4.1.5.1. RX RSFEC
4.1.6. 流程控制 x
4.1.6.1. TX Pause/PFC流程控制帧传输请求 4.1.6.2. XON/XOFF暂停帧
4.1.7. 1588精密时间协议接口 x
4.1.7.1. 实现包含 25GbE IP核的1588系统 4.1.7.2. PTP接收功能 4.1.7.3. PTP发送功能 4.1.7.4. 1588 PTP实例的外部Time-of-Day模块 4.1.7.5. PTP时间戳和TOD格式
4.2. 用户接口到以太网传输 x
4.2.1. 传输顺序 4.2.2. TX和RX数据路径上的比特顺序
6. 接口和信号说明 x
6.1. TX MAC接口到用户逻辑 6.2. RX MAC接口到用户逻辑 6.3. 收发器 6.4. 收发器重配置信号 6.5. Avalon-MM管理接口 6.6. 1588 PTP接口信号 6.7. 其他状态和调试信号 6.8. 复位信号
7. 控制，状态和统计寄存器说明 x
7.1. PHY寄存器 7.2. TX MAC寄存器 7.3. RX MAC寄存器 7.4. Pause/PFC流程控制寄存器 7.5. 统计寄存器 7.6. 1588 PTP寄存器 7.7. TX Reed-Solomon FEC寄存器 7.8. RX Reed-Solomon FEC寄存器
7.5. 统计寄存器 x
7.5.1. TX统计寄存器 7.5.2. RX统计寄存器
8. 调试链路 x
8.1. 错误插入测试和调试 8.2. 创建SignalTap II调试文件以匹配设计层次
1. 数据表
2. 启用
3. 25GbE IP核参数
4. 功能性说明
5. 复位
6. 接口和信号说明
7. 控制，状态和统计寄存器说明
8. 调试链路
9. 文档修订历史

4.1.4. 链路故障信号接口

链路故障信号反映链路健康状况。它运行于远程以太网器件协调子层（RS，Reconciliation Sublayer）和局部以太网器件RS之间。链路故障模块在帧间延迟期间传达状态。

在参数编辑器中开启Enable link fault generation，使能链路故障信号。对于双向故障信号，IP核基于LINK_FAULT配置寄存器设置来实现 IEEE 802.3ba 10G Ethernet Standard和第46条中定义的功能性。

对于单向故障信号，该核实现IEEE 802.3-2012 Ethernet Standard的第66条。
图 14. 链路故障结构图

局部故障（LF）

如果一个以太网PHY子层检测到导致链路不稳定的故障，就会向RS告知局部故障状况。如果未使能单向性，则该核遵照第46条。RS停止发送MAC数据，并在TX数据路径上持续生成远程故障状态。检测到局部故障后，RX PCS更改MII数据和控制，以发送局部故障序列有序集。请参阅以下基于配置和状态的链路故障信号部分。

RX PCS在以下情况无法识别链路故障：

  • RX PCS未完全对齐。
  • 误码率（BER，bit error rate）高。

远程故障（RF）

如果未使能单向性，该核就参照第46条。RS接收到一个远程故障状态，TX数据路径停止发送MAC数据并持续生成空闲控制字符。如果RS停止接收故障状态报文，则TX数据路径就返回正常操作，发送MAC客户端数据。请参阅以下基于配置和状态的链路故障信号部分。

链路状态信号

MAC RX生成两个链路故障信号：local_fault_status和remote_fault_status。
注： 无论如何设置链路故障配置寄存器，这些信号都是反映链路状态的实时信号。
如果 Enable link fault generation 未开启，则不会生成该寄存器。MAC TX接口将该链路故障状态信号用作额外链路故障信号。
表 11.  基于配置和状态的链路故障信号更多关于LINK_FAULT寄存器的信息，请参阅TX MAC寄存器。
LINK_FAULT寄存器（0x405） 实时链路状态 已配置TX行为 备注
Bit [0] Bit [3] Bit [1] Bit [2]

LF已接收

RF已接收

TX数据

TX RF

1'b0 任意值 任意值 任意值 任意值 任意值 On Off

禁用TX上的链路故障信号。

RX仍然报告链路状态。

禁用链路上TX侧链路故障信号。

TX数据和空闲。
1'b1 1'b1 任何值 任何值 任何值 任何值 Off On

强制RF。

TX：停止数据。仅发射RF
1'b1 1'b0 1'b1 1'b1 任何值 任何值 On Off

Unidir（单向）：可向后兼容。

TX：发送数据和空闲。无RF。
1'b1 1'b0 1'b1 1'b0 1'b1 1'b0 On On

Unidir：LF已接收。

TX：在数据包和RF结束后，发送数据1列IDLE
1'b1 1'b0 1'b1 1'b0 1'b0 1'b1 On Off

Unidir：RF接收

TX：发送数据和空闲。无RF。
1'b1 1'b0 1'b1 1'b0 1'b0 1'b0 On Off

无链路故障

TX：发送数据和空闲。无RF。
1'b1 1'b0 1'b0 任何值 1'b1 1'b0 Off On

Bidir（双向）：LF已接收

TX：停止数据。仅发送RF。
1'b1 1'b0 1'b0 任何值 1'b0 1'b1 Off Off

Bidir：RF已接收

TX：停止数据。仅空闲。无RF。
1'b1 1'b0 1'b0 任何值 1'b0 1'b0 On Off

Bidir：无链路故障

TX：发送数据和空闲。无RF。

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