xilinx千兆以太网与万兆以太网IP接口

本文详细介绍了Xilinx千兆和万兆以太网IP核的接口使用,包括8bit数据传输控制、64bit和32bit(DDR模式)的数据采样方式。重点解析了XGMII接口中数据和控制字的交互,并提供了传输开始(S)和结束(T)字符的规则,强调了数据包有效性判断和处理策略。

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说明:对于IP核输出数据的解析最好的工具就是其自带的仿真文件,里面既将接收的数据进行了解析,又将发送给IP核的数据进行了封装,这对于了解数据结构和协议是十分有帮助的,以太网如此,pcie、ram、fifo等其它IP也如此,我们只需将ip自带的仿真文件改为我们自己的逻辑即可,接口连接并不变。


1.对于千兆以太网的IP核接口,无需过多说明,因输出的数据是8bit,且根据valid、last、ready这三个信号可以很好的控制,然后将接收到的数据按照需要的位宽进行拼接给下级模块(或写进fifo)使用,或者将下级模块发送过来的数据(或从fifo读取)按照8bit位宽输进ip。对于其它接口,我们只需设置好相应固定值即可,因这些接口与我们自己的逻辑并无关联。

2.对于万兆以太网IP核接口

1)采用64bit位宽时,数据在时钟上升沿采样,8字节并行传输,对应字节编号0-7;

2)采用32bit位宽(即DDR模式)时,在时钟的上升沿与下降沿均进行采样,在编号4-7字节的数据发送或接收完成以后,再对0-3字节的数据进行传输;

3)xgmii_xxd为数据,xgmii_xxc为控制字,当xgmii_xxc对应bit为“0”,表示其对应的字节为数据,xgmii_xxc

### 配置实现Xilinx 10千兆位以太网 #### 设备树兼容属性设置 对于Xilinx设备上配置10Gbps以太网接口,需确保设备树中的`compatible`属性正确指定。针对AXI Ethernet IP核,应设定如下: ```dts compatible = "xlnx,xxv-ethernet-2.5", "xlnx,xxv-ethernet-1.0"[^1]; ``` 此定义告知操作系统加载适合该硬件版本的驱动程序。 #### 初始化网络接口 在U-Boot环境中初始化ZYNQ GEM模块作为10GE PHY时,会看到类似下面的日志输出: ``` Net: ZYNQ GEM: e000b000, phyaddr ffffffff, interface rgmii-id eth0: ethernet@e000b000[^3] ``` 这表明系统成功识别并启动了位于基地址`e000b000`处的以太网控制器,并尝试通过RGMII-ID模式连接PHY设备。 #### Linux内核支持 为了使能Linux下的10GbE功能,在编译内核时要确认已选中相应的选项来构建AXI Ethernet驱动。通常情况下,默认配置已经包含了这些必要的组件;如果未包含,则可以在`.config`文件里查找并激活它们。 #### 实现示例代码片段 以下是用于测试目的的一个简单C语言应用程序框架,它利用socket API发送UDP数据包至远程主机: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <arpa/inet.h> int main() { int sockfd; struct sockaddr_in serv_addr; char buffer[]="Hello from client!"; /* 创建套接字 */ if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0){ perror("Socket creation failed"); exit(EXIT_FAILURE); } memset(&serv_addr, '0', sizeof(serv_addr)); serv_addr.sin_family = AF_INET; serv_addr.sin_port = htons(8080); // 假设服务器IP为192.168.1.100 inet_pton(AF_INET,"192.168.1.100",&serv_addr.sin_addr.s_addr); sendto(sockfd,(const char *)buffer,strlen(buffer), MSG_CONFIRM, (const struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)); printf("Message sent\n"); close(sockfd); return 0; } ``` 上述例子展示了如何建立一个基本的数据传输流程,实际应用可能还需要考虑更多细节如错误处理、性能优化等。
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