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S05-CH04 PS 通过 GTX 实现 SFP 网络通信

摘要: 本例程将 PS 的ENET0/ENET1 通过 EMIO 的方式扩展至 PL。ENET0/ENET1 在 PL 部分通过 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核与高速串行收发器GTX 连接,从而可通过 SFP 接口实现PS 的 LWIP 光/电网络通信。

软件版本:VIVADO2017.4

操作系统:WIN10 64bit

硬件平台:适用米联客 ZYNQ系列开发板

米联客(MSXBO)论坛:www.osrc.cn答疑解惑专栏开通,欢迎大家给我提问!!

4.1概述

      本例程将 PS 的ENET0/ENET1 通过 EMIO 的方式扩展至 PL。ENET0/ENET1 在 PL 部分通过 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP 核与高速串行收发器GTX 连接,从而可通过 SFP 接口实现PS 的 LWIP 光/电网络通信。

     本例程基于 Vivado 2017.4 版本开发,设计过程中参考了 Xilinx 官方的 xapp1082。

 

4.2基本原理

   本例程将 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MZ7035 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。

 

4.3 PL 部分设计

4.3.1 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。

     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。

4.3.2 1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII

 

4.3.2.1IP 核设置 

将 IP 核设置为PS 的以太网控制器。

选择 1000BASEX 模式,如下图。

      使用 7035 的 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。

  

      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、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。

4.3.2.2 IP 核结构

4.3.2.2.1时钟网络

IP 核内部时钟网络结构如下图所示。

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。

     GMII 接口接收时序如下图所示。


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋
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引用 veghm 2020-8-24 22:59
学习
引用 zwf 2019-10-26 20:44
学习

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本文作者
2019-9-28 13:35
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