UDP_千兆光通信（四）Tri Mode Ethernet MAC ip核

一、 Tri Mode Ethernet MAC ip核功能

支持 10M、100M、1000M、2.5G 等多种速度，支持 RGMII、GMII、MII、SGMII、internal 等多种 PHY 接口。下图展示了 TEMAC 的功能框图。

其中 Transmit Engine 从 AXI-Stream TX 接口接收数据，并添加前导码 Preamble、帧起始界定符 SFD、帧校验序列 FSC 等，并在必要时（长度小于最小 MAC 帧长度）填充数据，因此在使用 TEMAC 时，MAC 帧的这几个部分就不需要我们自己添加了（不过其他的 MAC 帧部分，如目的MAC地址、源MAC地址、类型/长度、MAC数据段等部分，还是要用户按字节流给入 TEMAC 的）。

流量控制模块 Flow Control 可发送和接收可编程的暂停帧。

用户使用三个 AXI4 接口进行数据收发以及 MAC 控制器/ PHY 芯片配置，其中数据发送和接收使用 AXI4_Stream 接口，而配置接口使用 AXI4-Lite 接口，实现对 MAC 的配置和 MDIO 接口的读写。

可选的帧过滤器 Frame Filter 用于过滤与一组可配置过滤器匹配的帧，一般用于过滤掉目的 MAC 地址与本设备不一致的帧，TEMAC 默认开启帧过滤器。

统计计数器 Statistics Counters 用于记录 TX 和 RX 的帧数量，达到最大值后回绕，可配置为 32 或 64 位宽。

二、 Tri Mode Ethernet MAC ip核配置

该IP核作为MAC层，对PHY层接收数据进行处理；对于千兆以太网而言，MAC与PHY层之间使用GMII接口连接。

数据传输速率

• 1Gb/s 支持高达1Gb/s的以太网速度。支持四种类型的物理接口，即GMII，MII，RGMII和内部接口均可用。（千兆网选这个）
• 2.5 Gb / s 指的是以太网速度设置为2.5Gb/s，只支持内部连接。

主要设置接口

• PHY Interface:
  

• MAC Speed:
  
  
  internal mode clock source

• user clk2
  这是用户逻辑时钟，通常由用户提供，用于MAC IP核内部逻辑和用户接口的时钟同步。
  在internal mode下，这个时钟通常来自PCS/PMA IP核或外部时钟源，频率一般为125MHz（千兆以太网）或12.5MHz（百兆以太网）。

• rx user clk2
  这是接收用户时钟，专门用于MAC接收数据路径的时钟。
  在internal mode下，这个时钟通常来自PCS/PMA IP核的接收时钟输出，用于同步接收数据流。

managemant type

帧滤波功能选择，以及流控选择

1) 帧过滤器选项（Frame Filter Options）

可以使用帧过滤器生成内核，从而阻止接收与此MAC不匹配的帧。这最常用于识别专门针对此MAC的数据包。默认为使用帧过滤器。

2）表条目数（Number of Table Entries）

可以使用查找表来生成帧过滤器，该查找表最多可以包含16个其他有效MAC帧匹配模式。您可以选择0到16之间的整数来定义表中存在的匹配模式的数量。默认值为使用四个表条目。

3）启用优先流控制（Enable Priority Flow Control）

选择此选项可在核心中包括Priority Flow Control支持。如果包括在内，则包括在发送时生成PFC帧并在接收时解释PFC帧的电路，以及对IEEE 802.3暂停请求的增强XON / XOFF支持。默认设置为禁用。

4）统计计数器（Statistics Counters）

可以使用内置的统计计数器生成内核。可用的计数器数量取决于内核的双工设置，全双工需要34个计数器，半双工需要41个计数器。仅当内核配置有AXI4-Lite管理接口时，才能选择此选项。默认值为包括统计信息计数器

5）统计宽度（Statistics Width）

统计信息计数器可以是32位或64位宽。这使您可以控制必须轮询计数器的频率，以避免由于溢出而导致信息丢失。默认值为使用64位宽的计数器。

6）统计重置（Statistics Reset）

当包括统计计数器时，可以包括逻辑以确保在硬件复位时将计数器清除为零。没有此逻辑，计数器值将在复位后保持不变，并且仅在设备配置时清除。默认值为包括计数器重置功能

三、 Tri Mode Ethernet MAC ip核使用

3.1 ip核接口

3.2 ip核接口说明

全局时钟与复位接口

发射端接口