Zynq-7020千兆网口的3种扩展方案

Tronlong创龙科技 2022-12-14 3172

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Zynq-7020异构多核的强大优势是既有双核ARM处理核心的算力加持，也有FPGA可定制化硬件的便利，提供无与伦比的系统性能、灵活性与可拓展性。但Zynq-7020通过PS部分（Processing System，处理系统）与PL部分（Programmable Logic，可编程逻辑）实现千兆网口的拓展方式，你知道吗？

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图 1 ▍ 千兆网口的3种实现方式常用的以太网接口通常是MAC + 物理PHY的形式，外接RJ45插头实现GE_T模式的电口应用。而Zynq-7020的PS部分包含两个千兆以太网MAC层硬核，因此还需要以太网物理层传输芯片实现千兆以太网接口。Zynq-7020有以下3种实现方式千兆网口的拓展。（1）通过MIO方式，从PS端IO引出。（2）通过EMIO方式，从PL端IO引出。（3）通过PL端的AXI Ethernet IP核实现，从PL端IO引出。

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图 2 TLZ7x-EasyEVM评估板（B2B版本）【点击图标和附注查看信息】

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图 3 TLZ7x-EasyEVM-S评估板（邮票孔版本）【点击图标和附注查看信息】此次，我们基于Zynq-7020工业评估板外接TL-MultiEthP多网口模块，使用EMIO及“AXI Ethernet IP核”的方式演示千兆网口的拓展方案。大家要记得收藏此次教程哦~

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图 4 TL-MultiEthP多网口模块 ▍ EMIO千兆网口扩展方案我们在PL端通过EMIO方式和GMII to RGMII IP核（通过EMIO方式拓展的千兆网口仅可为GMII接口，转化为RGMII接口需通过IP核），将PS端的千兆以太网控制器(GEM1)的GMII接口转换为RGMII接口，从而在TL-MultiEthP模块ETH1实现千兆网口的拓展。

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图 5 （1）UDP测试在Ubuntu执行如下命令，查看Ubuntu IP地址并等待评估板连接。Host# ifconfigHost# iperf -s -u

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图 6 在评估板文件系统执行如下命令测试网络通信速度，命令中192.168.0.134为Ubuntu IP地址。测试完成后，Ubuntu和评估板均会打印测试结果。不同测试环境，测试结果将会有所差异。Target# iperf -u -c 192.168.0.134 -b 1000M

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图 7 （2）TCP测试在Ubuntu执行如下命令查看Ubuntu IP地址并等待评估板连接。Host# ifconfigHost# iperf -s

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图 8 在评估板文件系统执行如下命令测试网络通信速度，命令中192.168.0.134为Ubuntu IP地址。测试完成后，Ubuntu和评估板均会打印测试结果。不同测试环境，测试结果将会有所差异。Target# iperf -c 192.168.0.134

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图 9 ▍ AXI Ethernet IP核千兆网口扩展方案我们在PL端通过AXI Ethernet IP核实现MAC层和物理层功能，从而在TL-MultiEthP模块ETH2实现千兆网口的拓展。

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图 10 （1）UDP测试在Ubuntu执行如下命令查看Ubuntu IP地址并等待评估板连接。Host# ifconfigHost# iperf -s -u

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图 11 在评估板文件系统执行如下命令测试网络通信速度，命令中192.168.0.134为Ubuntu IP地址。测试完成后，Ubuntu和评估板终端均会打印测试结果。不同测试环境，测试结果将会有所差异。Target# iperf -u -c 192.168.0.134 -b 1000M

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图 12 （2）TCP测试在Ubuntu执行如下命令查看Ubuntu IP地址并等待评估板连接。Host# ifconfigHost# iperf -s

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图 13 在评估板文件系统执行如下命令测试网络通信速度，命令中192.168.0.134为Ubuntu IP地址。测试完成后，Ubuntu和评估板终端均会打印测试结果。不同测试环境，测试结果将会有所差异。Target# iperf -c 192.168.0.134

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图 14 Zynq-7020的多路千兆网口方案，可灵活扩展外设接口，且内部通信速率更快，在测试测量、运动控制、智能电力、通信探测、目标追踪等应用领域，受到工程师的广泛欢迎。

审核编辑：李倩

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