UDP万兆光通信IP.pdf-资料库

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常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司 www.osrc.cn Kintex-7 修炼秘籍 2018 版 GTX 通信篇版本时间描述 Rev2018 2018-08-25 MK7325FA 第一版第 2 页共 27 页

常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司 www.osrc.cn Kintex-7 修炼秘籍 2018 版 GTX 通信篇感谢您使用米联客 KINTEX 系列开发板，以及配套教程。本教程不仅仅适合用于米联客开发板，而且可以用于其他的 KINTEX 开发板。软件版本：VIVADO2017.4（提供安装好环境的虚拟机）版权声明：本手册版权归常州一二三电子科技有限公司/溧阳米联电子科技有限公司所有，并保留一切权利，未经我司书面授权，擅自摘录或者修改本手册部分或者全部内容，我司有权追究其法律责任。版主大神们都等着大家去提问--电子资源论坛 www.osrc.cn 扫描以下二维码注册论坛：www.osrc.cn 微信公众平台：电子资源论坛第 3 页共 27 页

常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司 www.osrc.cn Kintex-7 修炼秘籍 2018 版 GTX 通信篇目录 XILINX FPGA-GTX 通信篇 .................................................................................................................................................. 1 CH04_UDP 万兆光通信 ........................................................................................................................................................... 5 1.1 概述 ............................................................................................................................................................................. 5 1.2 SFP+接口 .................................................................................................................................................................... 5 1.3 IP 设置 ........................................................................................................................................................................ 6 1.4 IP 核结构..................................................................................................................................................................... 8 1.4.1 时钟网络 ......................................................................................................................................................... 9 1.4.2 接收和发送接口时钟 ................................................................................................................................... 10 1.4.3 多 IP 资源共享 .............................................................................................................................................. 11 1.4.4 用户接口 ....................................................................................................................................................... 12 1.4.5 IP 核使用注意点 ............................................................................................................................................ 17 1.5 例程设计 .................................................................................................................................................................. 20 1.6 例程测试 .................................................................................................................................................................. 21 1.6.1 测试例程配置说明 ....................................................................................................................................... 21 1.6.1 UDP 环路测试 ............................................................................................................................................... 24 1.6.2 Ping、ARP 测试 ............................................................................................................................................ 25 1.7 BUG 解决方法 .......................................................................................................................................................... 25 第 4 页共 27 页

常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司 www.osrc.cn Kintex-7 修炼秘籍 2018 版 GTX 通信篇 CH04_UDP 万兆光通信软件版本:VIVADO2017.4 操作系统:WIN10 硬件平台: MK7325FA 1.1 概述 MK7325FA 开发板的 2 路 SFP+光口均与 XC7K325T 芯片的 GTX 串行收发器连接。使用 FFG900 封装的 XC7K325T 芯片的 GTX 可以支持高达 12.5Gb/s 的传输速率。因此，在 MK7325FA 开发板上可以实现万兆光纤以太网传输。在 MK7325FA 开发板中实现万兆网 UDP 传输的基本逻辑框架如下图所示。FPGA 程序基于米联的新版 UDP IP 协议栈以及 Xilinx 的 IP 核 10G Ethernet Subsystem 而实现。本文档对应 2 个例程，分别为 udp_ip_10g 和 udp_ip_10g_2ch，分别实现单路和 2 路万兆 UDP 光纤传输。 1.2 SFP+接口 MK7325FA 上有 2 个 SFP+屏蔽笼。SFP+屏蔽笼可以插入千兆或万兆光模块。SFP+信号定义与 SFP 一致，如下图所示。第 5 页共 27 页 udp_ip_protocol_stackudp_sendicmp_packet_sendip_sendicmp_packet_processip_receiveip_layerip_header_checksum_checkarp_sendsend_bufferreceive_bufferarp_receivemac_cachearp_layericmp_echo_data_fifoudp_receiveudp_layer上层协议SFP+10G Ethernet Subsystemfifofifo

常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司 www.osrc.cn Kintex-7 修炼秘籍 2018 版 GTX 通信篇 1.3 IP 设置将 IP 核 AXI-Stream 的用户数据接口位宽设为 64bit，此时对应用户接口时钟频率为 156.25MHz。如下图所示。将 AXI-Lite 配置接口时钟频率设置为 100MHz，当然用户也可以自由选择其他的频率。不使用参数统计和优先级流量控制功能。如下图所示。第 6 页共 27 页

常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司 www.osrc.cn Kintex-7 修炼秘籍 2018 版 GTX 通信篇时钟频率的设置仅对 IP 核单独综合有效。如下图。将 GTX 动态重配置端口 DRP 的时钟设为 100MHz， Debug 功能不作使用，如下图。该时钟频率设置也仅对单独综合有效。如下图。 1588 同步功能一般针对某些需要进行网络时间同步的场合，如音视频传输。仅用作数据传输时无需使用。因此这里不启用 1588 功能。如下图。第 7 页共 27 页

常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司 www.osrc.cn Kintex-7 修炼秘籍 2018 版 GTX 通信篇当设计中只包含 1 个此 IP 核时，应当将可共享的逻辑资源和硬件模块包含在 IP 核内部，这样会减少所生成的模块数量，简化设计。如下图所示。当设计中需要同时使用若干个此 IP 核，且所使用的 GTX 均位于同一个 GTX BANK 中。此时，只需其中 1 个 IP 核内部的共享资源（MMCM、QUADPLL、GTX 参考时钟等）便可以满足所有 IP 核的需求，即选择将共享资源包含在 IP 核内部。其余 IP 核将这些共享资源从其内部剔除即可，即选择将共享资源包含在 example 中。如下图所示。 1.4 IP 核结构 IP 核的结构如下图所示。用户的接收和发送接口均采用了 AXI-Stream 标准。第 8 页共 27 页

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