概述
本文介绍一个FPGA开源项目:UDP千兆以太网光通信。利用SFP接口,可以通过使用SFP转RJ45模块或者直接使用光纤进行以太网通信。
本工程主要是围绕“Tri Mode Ethernet MAC”IP核以及“1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII”IP核建立。其中,“Tri Mode Ethernet MAC”IP作为以太网MAC,通过GMII接口与“1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII”IP核进行核间通信。
软硬件平台
软件平台 :Vivado 2017.4;
硬件平台 :XC7Z035FFG676-2;
IP核参数配置
Tri Mode Ethernet MAC
1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII
接口互联
上述两个IP核之间通过GMII接口进行通信,Tri Mode Ethernet MAC工作时钟源采用1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII输出的125Mhz的userclk2,GMII接口各信号与userclk2时钟同步。
功能测试
该Vivado工程实现的功能为千兆以太网光纤数据回环传输。在电脑端通过网络调试助手向FPGA板卡发送长度小于1472字节的数据包,FPGA收到数据后解析、缓存用户数据,最后回传给电脑端,数据传输方案如下图所示:
其中uiudp_stack数据位宽为64bits,而Tri Mode Ethernet MAC数据位宽为8bits,因此二者之间需要插入FIFO进行数据位宽以及时钟域转换。
通过wireshark软件对电脑和FPGA之间传输的UDP数据包进行捕获,部分结果如下图所示:
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