如何做到在VPK120里实现MRMAC以太网IP

 

本文作者：赛灵思工程师 Gray Pan

 

Step 1

 

首先，打开最新版本的Vivado（当前为2021.2）：

 

1.新建一个Vivado工程，将器件直接选定为board – VPK120。

2. 接着新加入一个以太网IP core，选好自己所需要的IP配置，本文以MRMAC IP为例，并在以太网IP的GT配置那页，选择GTM和156.25MHz时钟。

3. 然后就可以右键点击IP，选择Open IP Example Design…

 

Step 2

 

例子工程产生完毕之后，在工程的XDC文件里加入GT位置约束和参考时钟位置约束，示例如下：

 

set_property PACKAGE_PIN AF45 [get_ports gt_ref_clk_p]

set_property PACKAGE_PIN BG52 [get_ports {gt_rxp_in[0]}]

 

1. 这个参考时钟是VPK120板上自带的，可进行配置，产生不同频率的参考时钟。

 

2. 另外，VPK120板上有2个QSFP-DD光模块插槽，此处GT的（管脚）位置约束，正是为了将GT选在其中一个光模块插槽上面，方便之后的硬件上面连接使用。

 

Step 3

 

等该例子工程跑完综合，实现，并产生bit文件之后，请将PDI文件加载到你的VPK120里面：

 

1. 工程上板之后，接下来第一步，我们要利用IP内部自带的in-system IBERT，先确认链路是否畅通，能正常工作。点击Serial I/O Link这一页里面的create links，将Quad_203里的4路GT全部添加为New Links。

 

a.全部设为Near-End PCS（如果外部光模块和光纤已经都接上了，此处可选None；建议先做Near-End PCS，再做None）。

b.TX和RX Pattern，全部设为PRBS31（一般8B10B数据应用选择PRBS7，而64B66B数据则选PRBS31）。

c.分别做下整个的TX Reset和RX Reset。

d.检查PLL锁定，线速率和TX/RXUSERCLK频率正确，Bits增加，Errors保持，以及BER不断减小，即可确认链路工作正常。

 

 

 

e.如果PLL无法锁定，请确认参考时钟频率是否已经设置正确，以及之前添加的GT和时钟位置约束是否已经正确起效。

f.如果PLL锁定，线速率也正确，但是误码不断增加，尤其是在loopback关闭的模式中，请先按照GT的调试过程，如调节TX预加重等，调好板上SI，确保没有误码。

 

2. 链路OK之后，将TX/RX Pattern改回User Design，并依次做一下TX Reset和RX Reset。然后我们就可以通过读取MRMAC内部寄存器，确认以太网的link是否已经能成功连接，起来工作了。

 

a.打开xsdb，然后connect。

b.再ta 1，选择Versal xcvp1202。

c.最后就可以读取MRMAC寄存器状态了，下面给出了一组读写寄存器的示例，在做了简单的复位后，直接读了下以太网的RX状态。

d.这里提供的是一组读写寄存器命令的示例，请按照自己的IP配置，读写相应的寄存器。寄存器具体定义，可以在mrmac_registers.csv文件里面找到（注意下面地址经过十六进制和十进制的转换）。

 

mwr -force 2752053252 0x00000FFF
mwr -force 2752053256 0x40000A24
mwr -force 2752053264 0x00000033
mwr -force 2752053260 0x00000C03
mwr -force 2752053456 0x00000000
mwr -force 2752057552 0x00000000
mwr -force 2752061648 0x00000000
mwr -force 2752065744 0x00000000
mwr -force 2752053252 0x00000000
mwr -force 2752053292 0x00000001
mwr -force 2752512000 0x00000F02
mwr -force 2752512000 0x00000002
mrd -force 2752577544
mwr -force 2752055108 0xFFFFFFFF
mwr -force 2752059204 0xFFFFFFFF
mwr -force 2752063300 0xFFFFFFFF
mwr -force 2752067396 0xFFFFFFFF
mrd -force 2752055108
mrd -force 2752059204
mrd -force 2752063300
mrd -force 2752067396

 

e.最后，可以得到正确结果如下，说明MRMAC已经link up了：

xsdb% mrd -force 2752055108

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