基于Xilinx FPGA的千兆以太网控制器的开发
1.千兆以太网技术简介以太网技术是当今广泛使用的网络技术。千兆以太网技术继承了以前以太网技术的许多优点,同时具有许多新功能,例如光纤和铜缆等传输介质,使用8B / 10B编解码方案,采用载波扩展和分组突发技术等。
正是由于其良好的继承性和许多出色的新功能,千兆位以太网已成为局域网的主流解决方案。千兆以太网利用原始以太网标准规定的所有技术规范,包括CSMA / CD协议,以太网帧,全双工,流控制和IEEE 802.3标准中定义的管理对象。
千兆以太网的关键技术是千兆以太网第2层(MAC层)的交换和以太网接口的实现。随着多媒体应用的普及,千兆以太网必将成为各种以太网技术的主力军。
其次,Xilinx的千兆以太网解决方案1)IP支持Xilinx提供了可参数化的10 / 1Gbps以太网媒体访问控制器功能LogiCORE解决方案。该内核旨在与最新的Virtex-5,Virtex-4和Virtex-II Pro平台FPGA配合使用,并且可以无缝集成到Xilinx设计流程中。
千兆以太网媒体访问控制器核心(GEMAC)是可参数化的LogiCORE IP解决方案,用于1Gb / s(Gbps)以太网媒体访问控制器功能。 GEMAC内核的设计符合IEEE 802.3-2002规范。
GWMAC内核支持两个PHY终端接口选项:GMII或RGMII。此外,赛灵思全面的1Gb / s以太网解决方案包括千兆MAC和PCS / PMA IP核心产品。
Xilinx千兆以太网MAC解决方案还包括带有内置处理器本地总线(PLB)接口(PLB GEMAC)的配置。此配置是通过Xilinx嵌入式开发套件(EDK)提供的。
GEMAC LogiCORE IP可以实现与1000 Base-X PCS / PMA或SGMII内核的无缝集成,并提供3种与PHY设备接口的选项:1000 BASE-X或10位接口(TBI)或SGMII。 GEMAC内核非常适合开发高密度千兆位以太网通信和存储设备。
它的主要功能包括:单速全双工11 Gbps MAC控制器;设计符合IEEE 802.3-2002规范;直接操作,最大程度地减少缓冲,最大程度地实现客户端接口的灵活性至极限;通过可选的独立微处理器中的接口进行配置和监视;与以太网统计数据核心直接接口,实现强大的统计数据收集;通过MAC控制暂停帧实现对称或非对称可选流控制; VLAN框架的可选技术支持符合IEEE 802.3-2002的要求;支持任何长度的“巨型帧”(可选);可选地址过滤器,地址表输入数目是可选的。 2)相应的开发板套件Xilinx为Virtex-5 ML505 / ML506开发板(使用的FPGA芯片:XC5VLX50T-1FF1136)提供了千兆以太网开发套件,该开发板支持10 / 100M,1/10千兆以太网,以及Xilinx公开的基于ML505 / 506的设计可以为基于以太网开发的设计提供全面的参考。
此外,ML505 / 506还具有其他千兆接口,例如SFP,PCI E,SATA和SMA接口,使其成为学习和开发高速连接设备的理想平台。