基于Xilinx FPGA的千兆以太網及E1信號的光纖傳輸
加入技術交流群
千兆位以太網利用原以太網標準所規定的全部技術規范，其中包括CSMA／CD協議、以太網幀、全雙工、流量控制以及IEEE 802．3標準中所定義的管理對象。千兆位以太網的關鍵技術是千兆位以太網的MAC層和以太網接口的實現。本文引用地址：http://www.104case.com/article/187890.htm
1 GMII (Gigabit MII)
GMII采用8位接口數據，工作時鐘125MHz，因此傳輸速率可達1000Mb/s。同時兼容MII所規定的10/100Mb/s工作方式。接口信號定義如表1所示。
表1 GMII接口信號定義
2 Virtex-5以太網媒體接入控制器
在Virtex-5 FPGA中，以太網媒體接入控制器(以太網MAC)模塊提供了專用的以太網功能，它和Virtex-5 RocketIO GTP收發器以及SelectIO技術相結合，能夠讓用戶與各種網絡設備進行連接。在Virtex-5器件中，以太網MAC模塊作為一個硬件塊集成在FPGA內部。吉比特以太網MAC功能框圖如圖3所示。
圖3 吉比特以太網MAC功能框圖
（1）客戶端接口
發送器的客戶端接口將幀傳送給以太網MAC。當接收到的數據小于最短的以太網幀長度時，發送器將該數據加長，并且保持最小的幀間距；可以增加間隔的長度，還可以通過配置發送器在幀中添加一個幀檢驗序列。一個單獨的流控制接口允許你生成暫停幀。在半雙工模式下，信號發送之間存在沖突，在有效沖突情況下，需要進行幀重發。
接收器接口檢驗傳入幀和信號幀誤差。這里分別提供了好幀信號和壞幀信號。還可以通過配置以太網MAC以便在檢測到有效的暫停幀之后，暫停和重新啟動幀傳輸。
客戶端接口的數據的寬度通常是8位或者16位。8位接口主要針對標準的以太網應用，它利用一個125MHz的時鐘產生1000Mb/s的數據傳輸速率。當使用16位模式時，可以在不提高客戶端接口時鐘頻率的條件下將數據傳輸速率提高到2000Mb/s。
(2）控制接口
每個以太網MAC有一個可選的管理數據I/O(MDIO)接口。它允許對外部PHY的管理寄存器和以太網MAC中PCS/PMA內部的物理接口管理寄存器進行訪問。
3 Virtex-5以太網MAC封裝
圖4顯示了一個HDL封裝的模塊結構圖，它可以從Xilinx的CORE Generator工具中獲得。
評論