PS通过GTX实现SFP网络通信1-个人在线分享

将
PS
ENET1
的
GMII
接口和
MDIO
接口
通过
EMIO
方
式引出。在
PL
端将引出的
GMII

接口和
MDIO
接口与
IP
核
1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII
连接，
1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII 通过高速串行收发器
GTX
与
MIZ7035/7100
开发板的
SFP
接口连接。在
PS
端通过
SDK
自带的 lwip echo server
例程实现与电脑的
TCP
通信。

PL
部分设计

ZYNQ PS
设置

要实现本例程的功能，在原有基础上
PS
需要添加
2
个设置。首先，将
ENET1
及其
MDIO
接口以
EMIO 方式引出，如下图所示。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图

设置
PS
输出
1
路
200MHz
的时钟，用于给
1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP
核提供参考时钟。例如，使用 FCLK_CLK0
输出
200M
时钟，如下图所示。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(1)

1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII
IP
核设置

将
IP
核设置为
PS
的以太网控制器。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(2)

选择
1000BASEX
模式，如下图。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(3)

使用
GTX
收发器作为
SFP
的接口，输入
IP
核内部的
MMCM
的时钟源选择为
GTX
收发器输出

的时钟
TXOUTCLK
，该
MMCM
将产生我们所需要的用户接口时钟。
MDIO
接口默认启用。使能自协商。如下图。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(4)

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。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(5)

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
、
GTP PLL
、
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。

IP
核结构

时钟网络

IP
核内部时钟网络结构如下图所示。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(6)

用户接口

这里对一些重要的用户接口进行说明，其他接口可参考
IP
核手册。

GMII
接口

GMII
接口的同步时钟为
IP
核的输出时钟
userclk2
。
GMII
接口发送时序如下图所示。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(7)

GMII
接口接收时序如下图所示。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(8)

independent_clock_bufg

independent_clock_bufg
是频率为
200MHz
的输入时钟。在
IP
核的
example design
中，
GMII
接口连接了 IDELAYE2，并作为
IO
与芯片引脚连接。
independent_clock_bufg
输入的
200MHz
时钟便作为
IDELAYCTRL
的参考时钟。在本例程中，GMII
作为内部信号，不用作
IO
口，所以不需要使用
IDELAYCTRL
。除此之外，independent_clock_bufg
还供
IP
核内部的其他逻辑使用。因此，无论是否需要使用
IDELAYCTRL，independent_clock_bufg 都必须输入 200MHz 的时钟。后缀 bufg 表示该 200MHz 时钟进入 independent_clock_bufg端口前就已经通过 BUFG 进入了全局时钟网络。在例程中，这个 200MHz 时钟直接由 PS 输出的 FCLK_CLK0 提供。

signal_detect

要使
IP
核正常工作，需要将
signal_detect
置
1
。例程中，通过
IP
核
Constant
将
signal_detect
置
1
。
Constant 设置如下图所示。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(9)

Configuration_Vector

Configuration_Vector
用于配置
IP
核的基本工作模式，可替代
MDIO
接口的功能。其具体含义如下图所示。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(10)

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(11)

由于例程中启用了
MDIO
接口，因此
Configuration_Vector
无实际使用。例程中，通过
IP
核
Constant
将输入的 Configuration_valid
置为
0
，则使
Configuration_Vector
无效。
Constant
设置如下图所示。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(12)

an_adv_config_vector

an_adv_config_vector
用于配置
IP
核的自协商功能，其具体含义如下图所示。对于
1000BASEX 模式，只需要关注 bit5，bit8~7，bit13~12。IP 核的自协商功能可以通过 MDIO 接口进行配置，由于例程中启用了 MDIO 接口，因此 an_adv_config_vector 无实际作用。例程中，通过 IP 核 Constant 将输入的 an_adv_config_val 置为 0，则使输入 an_adv_config_vector 无效。

PS通过GTX实现SFP网络通信1插图(13)