10G/25G High Speed Ethernet Subsystem 产品指南 (PG210) - 4.1 简体中文

Document ID: PG210
Release Date: 2022-10-19
Version: 4.1 简体中文

简介
功能特性
IP 相关信息
概述
按设计进程浏览内容
子系统概述
功能特性总结
25G 支持的功能特性
10G 支持的功能特性
10G/25G 运行时可切换 IP 特性
应用
许可和订购
许可证检查器
许可证类型
订购信息
产品规格
标准
性能和资源使用情况
时延
端口描述 - MAC+PCS 变体
收发器接口
AXI4-Stream 接口
AXI4-Stream 时钟和复位
AXI4-Stream 发射接口
数据通道映射 - TX
正常发射
不间断连续传输
中止发射
AXI4-Stream 接收接口
数据通道映射 - RX
正常帧接收
帧接收时出错
AXI4-Stream 控制端口和状态端口
杂项状态信号和控制信号
统计数据接口端口
暂停接口
自动协商端口
链路训练端口
IEEE 802.3 第 74 条 FEC 接口
IEEE 802.3 第 108 条 RS-FEC 接口
端口描述 - PCS 变体
收发器接口端口
XGMII/25GMII 接口端口
杂项状态端口和控制端口
IEEE 802.3 第 74 条 FEC 接口
IEEE 802.3 第 108 条 RS-FEC 接口
端口描述 - 10G Ethernet MAC（64 位）变体
MII 接口
AXI4-Stream 接口
AXI4-Stream 接口 - TX
数据通道映射 - TX
正常发射
中止发射
AXI4-Stream 接口 - RX
数据通道映射 - RX
正常帧接收
帧接收时出错
AXI4-Stream 控制端口和状态端口 - TX
AXI4-Stream 控制端口和状态端口 - RX
杂项状态信号和控制信号
统计数据接口端口
暂停接口
寄存器空间
AXI4-Lite 端口
配置和状态寄存器映射
配置寄存器映射 10G/25G Ethernet Subsystem
10G/25G Ethernet Subsystem 的状态寄存器映射
统计数据计数器
寄存器描述
10G/25G Ethernet Subsystem 的配置寄存器
GT_RESET_REG: 0000
RESET_REG: 0004
MODE_REG: 0008
CONFIGURATION_TX_REG1: 000C
CONFIGURATION_RX_REG1: 0014
CONFIGURATION_RX_MTU: 0018
CONFIGURATION_VL_LENGTH_REG: 001C
TICK_REG: 0020
CONFIGURATION_REVISION_REG: 0024
CONFIGURATION_TX_TEST_PAT_SEED_A_LSB: 0028
CONFIGURATION_TX_TEST_PAT_SEED_A_MSB: 002C
CONFIGURATION_TX_TEST_PAT_SEED_B_LSB: 0030
CONFIGURATION_TX_TEST_PAT_SEED_B_MSB: 0034
CONFIGURATION_1588_REG: 0038
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_REG1: 0040
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_REFRESH_REG1: 0044
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_REFRESH_REG2: 0048
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_REFRESH_REG3: 004C
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_REFRESH_REG4: 0050
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_REFRESH_REG5: 0054
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_QUANTA_REG1: 0058
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_QUANTA_REG2: 005C
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_QUANTA_REG3: 0060
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_QUANTA_REG4: 0064
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_QUANTA_REG5: 0068
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_PPP_ETYPE_OP_REG: 006C
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_GPP_ETYPE_OP_REG: 0070
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_GPP_DA_REG_LSB: 0074
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_GPP_DA_REG_MSB: 0078
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_GPP_SA_REG_LSB: 007C
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_GPP_SA_REG_MSB: 0080
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_PPP_DA_REG_LSB: 0084
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_PPP_DA_REG_MSB: 0088
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_PPP_SA_REG_LSB: 008C
CONFIGURATION_TX_FLOW_CONTROL_PPP_SA_REG_MSB: 0090
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_REG1: 0094
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_REG2: 0098
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_PPP_ETYPE_OP_REG: 009C
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_GPP_ETYPE_OP_REG: 00A0
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_GCP_PCP_TYPE_REG: 00A4
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_PCP_OP_REG: 00A8
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_GCP_OP_REG: 00AC
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_DA_REG1_LSB: 00B0
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_DA_REG1_MSB: 00B4
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_DA_REG2_LSB: 00B8
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_DA_REG2_MSB: 00BC
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_SA_REG1_LSB: 00C0
CONFIGURATION_RX_FLOW_CONTROL_SA_REG1_MSB: 00C4
CONFIGURATION_RSFEC_REG: 00D0
CONFIGURATION_FEC_REG: 00D4
CONFIGURATION_AN_CONTROL_REG1: 00E0
CONFIGURATION_AN_CONTROL_REG2: 00E4
CONFIGURATION_AN_ABILITY: 00F8
CONFIGURATION_LT_CONTROL_REG1: 0100
CONFIGURATION_LT_TRAINED_REG: 0104
CONFIGURATION_LT_PRESET_REG: 0108
CONFIGURATION_LT_INIT_REG: 010C
CONFIGURATION_LT_SEED_REG0: 0110
CONFIGURATION_LT_COEFFICIENT_REG0: 0130
USER_REG_0: 0134
SWITCH_CORE_SPEED_REG: 0138
CONFIGURATION_1588_32BIT_REG: 0x013C
TX_CONFIGURATION_1588_REG: 0x0140
RX_CONFIGURATION_1588_REG: 0x0144
CONFIGURATION_TSN_REG: 0x019C
VERSAL_CHANNEL_NUM_REG: 0x014C
GT_WIZ_CONTROL_REG: 0154
10G/25G Ethernet Subsystem 的状态寄存器
STAT_TX_STATUS_REG1: 0400
STAT_RX_STATUS_REG1: 0404
STAT_STATUS_REG1: 0408
STAT_RX_BLOCK_LOCK_REG: 040C
STAT_RX_RSFEC_STATUS_REG: 043C
STAT_RX_FEC_STATUS_REG: 0448
STAT_TX_RSFEC_STATUS_REG: 044C
STAT_TX_FLOW_CONTROL_REG1: 0450
STAT_RX_FLOW_CONTROL_REG1: 0454
STAT_AN_STATUS: 0458
STAT_AN_ABILITY: 045C
STAT_AN_LINK_CTL: 0460
STAT_AN_LINK_CTL2: 09F0
STAT_LT_STATUS_REG1: 0464
STAT_LT_STATUS_REG2: 0468
STAT_LT_STATUS_REG3: 046C
STAT_LT_STATUS_REG4: 0470
STAT_LT_COEFFICIENT0_REG: 0474
STAT_RX_VALID_CTRL_CODE: 0494
STAT_CORE_SPEED_REG: 0498
STAT_TSN_REG: 0x049C
STAT_GT_WIZ_REG: 04A0
统计数据计数器
STATUS_CYCLE_COUNT_LSB: 0500
STATUS_CYCLE_COUNT_MSB: 0504
STAT_RX_FRAMING_ERR_LSB: 0648
STAT_RX_FRAMING_ERR_MSB: 064C
STAT_RX_BAD_CODE_LSB: 0660
STAT_RX_BAD_CODE_MSB: 0664
STAT_RX_ERROR_LSB: 0668
STAT_RX_ERROR_MSB: 066C
STAT_RX_RSFEC_CORRECTED_CW_INC_LSB: 0670
STAT_RX_RSFEC_CORRECTED_CW_INC_MSB: 0674
STAT_RX_RSFEC_UNCORRECTED_CW_INC_LSB: 0678
STAT_RX_RSFEC_UNCORRECTED_CW_INC_MSB: 067C
STAT_RX_RSFEC_ERR_COUNT0_INC_LSB: 0680
STAT_RX_RSFEC_ERR_COUNT0_INC_MSB: 0684
STAT_TX_FRAME_ERROR_LSB: 06A0
STAT_TX_FRAME_ERROR_MSB: 06A4
STAT_TX_TOTAL_PACKETS_LSB: 0700
STAT_TX_TOTAL_PACKETS_MSB: 0704
STAT_TX_TOTAL_GOOD_PACKETS_LSB: 0708
STAT_TX_TOTAL_GOOD_PACKETS_MSB: 070C
STAT_TX_TOTAL_BYTES_LSB: 0710
STAT_TX_TOTAL_BYTES_MSB: 0714
STAT_TX_TOTAL_GOOD_BYTES_LSB: 0718
STAT_TX_TOTAL_GOOD_BYTES_MSB: 071C
STAT_TX_PACKET_64_BYTES_LSB: 0720
STAT_TX_PACKET_64_BYTES_MSB: 0724
STAT_TX_PACKET_65_127_BYTES_LSB: 0728
STAT_TX_PACKET_65_127_BYTES_MSB: 072C
STAT_TX_PACKET_128_255_BYTES_LSB: 0730
STAT_TX_PACKET_128_255_BYTES_MSB: 0734
STAT_TX_PACKET_256_511_BYTES_LSB: 0738
STAT_TX_PACKET_256_511_BYTES_MSB: 073C
STAT_TX_PACKET_512_1023_BYTES_LSB: 0740
STAT_TX_PACKET_512_1023_BYTES_MSB: 0744
STAT_TX_PACKET_1024_1518_BYTES_LSB: 0748
STAT_TX_PACKET_1024_1518_BYTES_MSB: 074C
STAT_TX_PACKET_1519_1522_BYTES_LSB: 0750
STAT_TX_PACKET_1519_1522_BYTES_MSB: 0754
STAT_TX_PACKET_1523_1548_BYTES_LSB: 0758
STAT_TX_PACKET_1523_1548_BYTES_MSB: 075C
STAT_TX_PACKET_1549_2047_BYTES_LSB: 0760
STAT_TX_PACKET_1549_2047_BYTES_MSB: 0764
STAT_TX_PACKET_2048_4095_BYTES_LSB: 0768
STAT_TX_PACKET_2048_4095_BYTES_MSB: 076C
STAT_TX_PACKET_4096_8191_BYTES_LSB: 0770
STAT_TX_PACKET_4096_8191_BYTES_MSB: 0774
STAT_TX_PACKET_8192_9215_BYTES_LSB: 0778
STAT_TX_PACKET_8192_9215_BYTES_MSB: 077C
STAT_TX_PACKET_LARGE_LSB: 0780
STAT_TX_PACKET_LARGE_MSB: 0784
STAT_TX_PACKET_SMALL_LSB: 0788
STAT_TX_PACKET_SMALL_MSB: 078C
STAT_TX_BAD_FCS_LSB: 07B8
STAT_TX_BAD_FCS_MSB: 07BC
STAT_TX_UNICAST_LSB: 07D0
STAT_TX_UNICAST_MSB: 07D4
STAT_TX_MULTICAST_LSB: 07D8
STAT_TX_MULTICAST_MSB: 07DC
STAT_TX_BROADCAST_LSB: 07E0
STAT_TX_BROADCAST_MSB: 07E4
STAT_TX_VLAN_LSB: 07E8
STAT_TX_VLAN_MSB: 07EC
STAT_TX_PAUSE_LSB: 07F0
STAT_TX_PAUSE_MSB: 07F4
STAT_TX_USER_PAUSE_LSB: 07F8
STAT_TX_USER_PAUSE_MSB: 07FC
STAT_RX_TOTAL_PACKETS_LSB: 0808
STAT_RX_TOTAL_PACKETS_MSB: 080C
STAT_RX_TOTAL_GOOD_PACKETS_LSB: 0810
STAT_RX_TOTAL_GOOD_PACKETS_MSB: 0814
STAT_RX_TOTAL_BYTES_LSB: 0818
STAT_RX_TOTAL_BYTES_MSB: 081C
STAT_RX_TOTAL_GOOD_BYTES_LSB: 0820
STAT_RX_TOTAL_GOOD_BYTES_MSB: 0824
STAT_RX_PACKET_64_BYTES_LSB: 0828
STAT_RX_PACKET_64_BYTES_MSB: 082C
STAT_RX_PACKET_65_127_BYTES_LSB: 0830
STAT_RX_PACKET_65_127_BYTES_MSB: 0834
STAT_RX_PACKET_128_255_BYTES_LSB: 0838
STAT_RX_PACKET_128_255_BYTES_MSB: 083C
STAT_RX_PACKET_256_511_BYTES_LSB: 0840
STAT_RX_PACKET_256_511_BYTES_MSB: 0844
STAT_RX_PACKET_512_1023_BYTES_LSB: 0848
STAT_RX_PACKET_512_1023_BYTES_MSB: 084C
STAT_RX_PACKET_1024_1518_BYTES_LSB: 0850
STAT_RX_PACKET_1024_1518_BYTES_MSB: 0854
STAT_RX_PACKET_1519_1522_BYTES_LSB: 0858
STAT_RX_PACKET_1519_1522_BYTES_MSB: 085C
STAT_RX_PACKET_1523_1548_BYTES_LSB: 0860
STAT_RX_PACKET_1523_1548_BYTES_MSB: 0864
STAT_RX_PACKET_1549_2047_BYTES_LSB: 0868
STAT_RX_PACKET_1549_2047_BYTES_MSB: 086C
STAT_RX_PACKET_2048_4095_BYTES_LSB: 0870
STAT_RX_PACKET_2048_4095_BYTES_MSB: 0874
STAT_RX_PACKET_4096_8191_BYTES_LSB: 0878
STAT_RX_PACKET_4096_8191_BYTES_MSB: 087C
STAT_RX_PACKET_8192_9215_BYTES_LSB: 0880
STAT_RX_PACKET_8192_9215_BYTES_MSB: 0884
STAT_RX_PACKET_LARGE_LSB: 0888
STAT_RX_PACKET_LARGE_MSB: 088C
STAT_RX_PACKET_SMALL_LSB: 0890
STAT_RX_PACKET_SMALL_MSB: 0894
STAT_RX_UNDERSIZE_LSB: 0898
STAT_RX_UNDERSIZE_MSB: 089C
STAT_RX_FRAGMENT_LSB: 08A0
STAT_RX_FRAGMENT_MSB: 08A4
STAT_RX_OVERSIZE_LSB: 08A8
STAT_RX_OVERSIZE_MSB: 08AC
STAT_RX_TOOLONG_LSB: 08B0
STAT_RX_TOOLONG_MSB: 08B4
STAT_RX_JABBER_LSB: 08B8
STAT_RX_JABBER_MSB: 08BC
STAT_RX_BAD_FCS_LSB: 08C0
STAT_RX_BAD_FCS_MSB: 08C4
STAT_RX_PACKET_BAD_FCS_LSB: 08C8
STAT_RX_PACKET_BAD_FCS_MSB: 08CC
STAT_RX_STOMPED_FCS_LSB: 08D0
STAT_RX_STOMPED_FCS_MSB: 08D4
STAT_RX_UNICAST_LSB: 08D8
STAT_RX_UNICAST_MSB: 08DC
STAT_RX_MULTICAST_LSB: 08E0
STAT_RX_MULTICAST_MSB: 08E4
STAT_RX_BROADCAST_LSB: 08E8
STAT_RX_BROADCAST_MSB: 08EC
STAT_RX_VLAN_LSB: 08F0
STAT_RX_VLAN_MSB: 08F4
STAT_RX_PAUSE_LSB: 08F8
STAT_RX_PAUSE_MSB: 08FC
STAT_RX_USER_PAUSE_LSB: 0900
STAT_RX_USER_PAUSE_MSB: 0904
STAT_RX_INRANGEERR_LSB: 0908
STAT_RX_INRANGEERR_MSB: 090C
STAT_RX_TRUNCATED_LSB: 0910
STAT_RX_TRUNCATED_MSB: 0914
STAT_RX_TEST_PATTERN_MISMATCH_LSB: 0918
STAT_RX_TEST_PATTERN_MISMATCH_MSB: 091C
STAT_FEC_INC_CORRECT_COUNT_LSB: 0920
STAT_FEC_INC_CORRECT_COUNT_MSB: 0924
STAT_FEC_INC_CANT_CORRECT_COUNT_LSB: 0928
STAT_FEC_INC_CANT_CORRECT_COUNT_MSB: 092C
STAT_TX_MM_STATUS_LSB: 0x0980
STAT_TX_MM_STATUS_MSB: 0x0984
STAT_TX_MM_STATUS_LSB: 0x0988
STAT_TX_MM_FRAGMENT_MSB: 0x098C
STAT_TX_MM_HOLD_LSB: 0x0990
STAT_TX_MM_HOLD_MSB: 0x0994
STAT_RX_MM_ASSEMBLY_ERROR_LSB: 0x0998
STAT_RX_MM_ASSEMBLY_ERROR_MSB: 0x099C
STAT_RX_MM_FRAME_SMD_ERROR_LSB: 0x09A0
STAT_RX_MM_FRAME_SMD_ERROR_MSB: 0x09A4
STAT_RX_MM_FRAME_ASSEMBLY_OK_LSB: 0x09A8
STAT_RX_MM_FRAME_ASSEMBLY_OK_MSB: 0x09AC
STAT_RX_MM_FRAGMENT_LSB: 0x09B0
STAT_RX_MM_FRAGMENT_MSB: 0x09B4
利用子系统进行设计
时钟设置
PCS/PMA 64 位时钟设置
PCS/PMA 32 位时钟设置
含 PCS/PMA 时钟设置的 10G/25G MAC
10G 仅限 MAC 的时钟设置
低时延 32 位 10 Gb/s MAC（含 PCS）
含 PCS/PMA 时钟设置的低时延 10G/25G MAC
自动协商和链路训练时钟
复位
组件支持层级复位
封装器复位
LogiCORE 设计示例时钟设置和复位
单核 - 异步时钟模式的详细图示 (UltraScale/UltraScale+)
多核 - 异步时钟模式的详细图示 (UltraScale/UltraScale+)
单核详细图示 (Versal)
针对 IEEE 1588v2 标准的支持
概述
出口
入口
端口描述
IEEE 1588v2 PTP 功能描述
性能
RS-FEC 支持
概述
端口描述
RS-FEC 功能描述
以太网数据路径奇偶校验
802.1cm 抢占功能
功能特性
概述
产品规格
AXI4-Stream 发射接口
帧发射
AXI4-Stream 接收接口
帧接收
状态/控制接口
stat_rx_framing_err 和 stat_rx_framing_err_valid
stat_rx_block_lock
stat_rx_local_fault
RX 错误状态
stat_rx_bad_fcs[1:0]
stat_rx_bad_code
暂停处理
TX 暂停生成
RX 暂停终止
自动协商
自动协商
概述
功能描述
链路训练
发射
帧标记
系数和状态
训练顺序
接收
帧锁定状态机
已接收的数据
使用 AXI4-Lite 接口进行自动协商和链路训练的开发板测试步骤
设计流程步骤
自定义和生成子系统
“Configuration”选项卡
“MAC Options”选项卡
“GT Selection and Configuration”选项卡
“Shared Logic”选项卡
输出生成
约束子系统
仿真
仿真加速
综合与实现
设计示例
概述
设计示例层级（设计示例中包含 GT）
用户接口
核 xci 顶层端口列表
公共时钟/复位信号
常用收发器接口端口
收发器核和状态调试端口
AXI4-Lite 接口端口
AXI4-Stream 用户接口信号
MII 用户接口信号
TX 路径控制信号、状态信号和统计数据信号
RX 路径控制信号、状态信号和统计数据信号
TX 暂停接口控制信号、状态信号和统计数据信号
RX 暂停接口控制信号、状态信号和统计数据信号
IEEE 1588 TX/RX 接口控制信号、状态信号和统计数据信号
AN 和 LT 接口控制信号、状态信号和统计数据信号
第 74 条 FEC 接口控制信号、状态信号和统计数据信号
IEEE 第 108 条 (RS-FEC) 控制信号、状态信号和统计数据信号
PLL 和 SYS 时钟
双工操作模式
运行时可切换
共享逻辑实现
AXI4-Lite 接口实现
.h 报头文件
AXI4 接口用户逻辑
IEEE 第 108 条 (RS-FEC) 集成
PTP 1588 Timer Syncer 块
简介
功能特性
核概述
功能特性
外部 ToD 接口子块
功能特性
PTP 端口定时器子块
功能特性
端口描述
Timer Syncer IP 接口端口
时钟与复位
外部 ToD 总线接口
各端口的端口定时器接口
AXI4-Lite 接口
内部子块端口
外部 ToD 总线端口
PTP 系统定时器端口
端口定时器端口
PTP 系统定时器子块
地址映射
定时器寄存器类型
定时器寄存器映射
端口定时器寄存器
软件驱动程序初始化
批处理模式测试激励文件
升级
从 v2.3 到 v2.4 的更改
新增端口
新增寄存器
新增端口
从 v2.3（2017 年 10 月 4 日）到 v2.3（2017 年 12 月 20 日）的更改
新增端口
端口更改
移除端口
从 v2.2 到 v2.3 的更改
新增端口
更新端口
移除端口
端口名称更改
寄存器
从 v2.1 到 v2.2 的更改
端口
从 v2.0 到 v2.1 的更改
适用于 10 Gb/s 运行速率的新变体
针对 25 Gb/s 运行的功能特性更新
端口
从 v2.0（2016 年 10 月 5 日）到 v2.0（2016 年 11 月 30 日）的更改
从传统 XGEMAC 进行移植
端口/信号比较
调试
在 Xilinx.com 上寻求帮助
文档
解决方案中心
答复记录
该核的主答复记录
技术支持
调试工具
Vivado Design Suite 调试功能
参考板
仿真调试
仿真器许可证可用性
仿真缓慢
仿真失败且未完成
仿真完成但失败
硬件调试
常规检查
时序
收发器专用检查
以太网专用检查
信号完整性
N/P 交换
时钟设置和复位
RX 调试
TX 调试
协议接口调试
诊断信号
统计数据计数器
调试自动协商和链路训练
使用 AXI4-Lite 接口调试自动协商和链路训练
附加资源与法律声明
赛灵思资源
Documentation Navigator 与设计中心
参考资料
修订历史
请阅读：重要法律声明

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