Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPユーザーガイド

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ID 683023
日付 3/28/2022
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. 概要 2. はじめに 3. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPのパラメーター 4. 機能の説明 5. クロック 6. リセット 7. インターフェイスの概要 8. コンフィグレーション・レジスター 9. サポートされているモジュールおよびIP 10. サポートされるツール 11. Fタイル・イーサネット・インテルFPGAハードIPユーザーガイドのアーカイブ 12. 文書改訂履歴
1. 概要 x
1.1. Fタイルのイーサネット・システムの概要 1.2. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPの概要
1.2. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPの概要 x
1.2.1. デバイスファミリーのサポート 1.2.2. デバイスのスピードグレードのサポート 1.2.3. リソース使用率 1.2.4. リリース情報
2. はじめに x
2.1. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPコアのインストールとライセンス 2.2. IPコアのパラメーターおよびオプションの指定 2.3. IPデザイン用のリファレンスおよびシステムPLLクロック 2.4. 生成ファイルの構造 2.5. タイルファイルの生成 2.6. IPコア・テストベンチ
2.4. 生成ファイルの構造 x
2.4.1. IP-XACTファイルの生成
4. 機能の説明 x
4.1. データパスの説明 4.2. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIP MAC 4.3. PCS、OTN、およびFlexEモード 4.4. Precise Time Management (高精度時刻管理) 4.5. オートネゴシエーションおよびリンク・トレーニング
4.2. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIP MAC x
4.2.1. MAC TXデータパス 4.2.2. MAC RXデータパス 4.2.3. PAUSEまたはプライオリティー・フロー制御 (PFC) を使用した輻輳およびフロー制御 4.2.4. リンク障害シグナリング 4.2.5. イーサネット送信の順序
4.2.1. MAC TXデータパス x
4.2.1.1. TXプリアンブル、スタート、およびSFD挿入 4.2.1.2. 送信元アドレスの挿入 4.2.1.3. Length/Typeフィールドの処理 4.2.1.4. フレームパディング 4.2.1.5. フレーム・チェック・シーケンス (CRC-32) の挿入 4.2.1.6. パケット間ギャップの生成および挿入
4.2.2. MAC RXデータパス x
4.2.2.1. RXプリアンブル処理 4.2.2.2. RX厳密SFDチェック 4.2.2.3. RXのFCSチェック 4.2.2.4. RXの形式が正しくないパケットの処理 4.2.2.5. RXフレームからのPADバイトおよびFCSバイトの除去 4.2.2.6. RXアンダーサイズ・フレーム、オーバーサイズ・フレーム、および長さエラーのあるフレーム 4.2.2.7. パケット間ギャップ
4.2.3. PAUSEまたはプライオリティー・フロー制御 (PFC) を使用した輻輳およびフロー制御 x
4.2.3.1. XOFFフレーム送信をトリガーする条件 4.2.3.2. XONフレーム送信をトリガーする条件 4.2.3.3. 一時停止制御および生成インターフェイス 4.2.3.4. 一時停止制御フレームのフィルタリング
4.3. PCS、OTN、およびFlexEモード x
4.3.1. PCSモード 4.3.2. OTNモード 4.3.3. FlexEモード
4.4. Precise Time Management (高精度時刻管理) x
4.4.1. 機能 4.4.2. PTPタイムスタンプの精度 4.4.3. PTPクライアント・フロー 4.4.4. FECなしのバリアントのRX仮想レーンオフセットの計算 4.4.5. 仮想レーンの順序とオフセット値 4.4.6. UI調整 4.4.7. リファレンス・タイム・インターバル 4.4.8. UI測定の最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) 4.4.9. UI値とPMA遅延 4.4.10. Advanced Timestamp Accuracyモードの配線遅延調整
4.4.3. PTPクライアント・フロー x
4.4.3.1. PTP TXクライアント・フロー 4.4.3.2. PTP RXクライアント・フロー
4.4.6. UI調整 x
4.4.6.1. TX UI調整 4.4.6.2. RX UI調整
5. クロック x
5.1. 単一インスタンス動作におけるクロック接続 5.2. 複数インスタンス動作におけるクロック接続 5.3. MAC非同期FIFO動作におけるクロック接続 5.4. PTPベースの同期および非同期動作におけるクロック接続 5.5. 同期イーサネット動作におけるクロック接続 5.6. カスタムケイデンス
6. リセット x
6.1. リセット信号 6.2. リセットシーケンス
7. インターフェイスの概要 x
7.1. ステータス・インターフェイス 7.2. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス 7.3. RX MAC Avalon STアラインメント・クライアント・インターフェイス 7.4. TX MACセグメント化クライアント・インターフェイス 7.5. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイス 7.6. MACフロー制御インターフェイス 7.7. PCSモードのTXインターフェイス 7.8. PCSモードのRXインターフェイス 7.9. FlexEおよびOTNモードのTXインターフェイス 7.10. FlexEおよびOTNモードのRXインターフェイス 7.11. カスタム・レート・インターフェイス 7.12. リコンフィグレーション・インターフェイス 7.13. Precision Time Protocolインターフェイス
7.2. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス x
7.2.1. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがディスエーブルの場合) 7.2.2. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがイネーブルの場合) 7.2.3. MAC Avalon ST skip_crc 信号を使用して送信元アドレス、PAD、およびCRC挿入を制御する 7.2.4. MAC Avalon ST i_tx_error 信号を使用してパケットを無効としてマークする
7.3. RX MAC Avalon STアラインメント・クライアント・インターフェイス x
7.3.1. RX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがディスエーブルの場合) 7.3.2. RX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (PassthroughおよびRX CRC Forwardingがイネーブルの場合) 7.3.3. RX MACアダプターの制限事項 7.3.4. RX MAC Avalon STクライアント・インターフェイスのステータス
7.4. TX MACセグメント化クライアント・インターフェイス x
7.4.1. TX MACセグメント化クライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがディスエーブルの場合) 7.4.2. TX MACセグメント化クライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがイネーブルの場合) 7.4.3. MACセグメント化 skip_crc 信号を使用して送信元アドレス、PAD、およびCRC挿入を制御する 7.4.4. MACセグメント化 i_tx_mac_error を使用してパケットを無効としてマークする
7.5. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイス x
7.5.1. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがディスエーブルの場合) 7.5.2. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイス (PassthroughおよびRX CRC Forwardingがイネーブルの場合) 7.5.3. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイスのステータスとエラー
7.12. リコンフィグレーション・インターフェイス x
7.12.1. イーサネット・リコンフィグレーション・インターフェイス 7.12.2. トランシーバー・リコンフィグレーション・インターフェイス
7.13. Precision Time Protocolインターフェイス x
7.13.1. Time-of-Dayインターフェイス 7.13.2. TX2ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス 7.13.3. TX 1ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス 7.13.4. RXタイムスタンプ・インターフェイス 7.13.5. PTPステータス・インターフェイス 7.13.6. PTPタイル・インターフェイス
7.13.3. TX 1ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス x
7.13.3.1. 1ステップ動作のPTPフィールドオフセット
8. コンフィグレーション・レジスター x
8.1. イーサネットAvalonメモリーマップド・インターフェイスのアドレス空間 8.2. トランシーバーAvalonメモリーマップド・インターフェイスのアドレス空間
8.1. イーサネットAvalonメモリーマップド・インターフェイスのアドレス空間 x
8.1.1. イーサネット・ハードIPコアCSR 8.1.2. FECおよびトランシーバーのコントロール・レジスターおよびステータスレジスター
9. サポートされているモジュールおよびIP x
9.1. F-Tile Auto-Negotiation and Link Training For Ethernet Intel® FPGA IP 9.2. PTPタイルアダプター
9.1. F-Tile Auto-Negotiation and Link Training For Ethernet Intel® FPGA IP x
9.1.1. 概要 9.1.2. リリース情報 9.1.3. 機能の説明 9.1.4. パラメーター 9.1.5. クロックおよびリセット 9.1.6. レジスター
9.2. PTPタイルアダプター x
9.2.1. 概要 9.2.2. クロックポート、リセットポート、およびインターフェイス・ポート 9.2.3. PTP非対称遅延リコンフィグレーション・インターフェイス 9.2.4. PTPピアツーピアMeanPathDelayリコンフィグレーション・インターフェイス
10. サポートされるツール x
10.1. F-Tile Channel Placement Tool 10.2. Ethernet Toolkitの概要
10.2. Ethernet Toolkitの概要 x
10.2.1. 機能
1. 概要
2. はじめに
3. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPのパラメーター
4. 機能の説明
5. クロック
6. リセット
7. インターフェイスの概要
8. コンフィグレーション・レジスター
9. サポートされているモジュールおよびIP
10. サポートされるツール
11. Fタイル・イーサネット・インテルFPGAハードIPユーザーガイドのアーカイブ
12. 文書改訂履歴

4.4.6.1. TX UI調整

  1. 初期TX TAMのスナップショットを要求します。
    csr_write (ptp_uim_tam_snapshot.tx_tam_snapshot, 1’b1)
  2. スナップショットの初期TAMおよびカウンター値を読み出します。
    tx_tam_0_31_0 = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info0.tam_31_0[31:0])
tx_tam_0_47_32 = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_47_32[15:0])
tx_tam_0_cnt   = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_cnt[30:16])
tx_tam_0_valid = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_valid[31])
    • tx_tam_0_valid = 1の場合は、初期TAM値を連結してTAMを完了します。
      tx_tam_0 = {tx_tam_0_47_32, tx_tam_0_31_0};
      tx_tam_0_valid = 0の場合は、ステップ1からやり直します。
  3. ステップ1を実行した時点から待機を開始します。待機時間の長さは、UI測定の最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) のセクションで指定されています。
  4. N番目のTX TAMのスナップショットを要求します。
    csr_write (ptp_uim_tam_snapshot.tx_tam_snapshot, 1'b1)
  5. スナップショットのN番目の値およびカウンター値を読み出します。
    tx_tam_0_31_0 = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info0.tam_31_0[31:0])
tx_tam_0_47_32 = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_47_32[15:0])
tx_tam_0_cnt   = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_cnt[30:16])
tx_tam_0_valid = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_valid[31])
    スナップショットのN番目のTAM値を連結してTAM を形成します。 
    tx_tam_n = {tx_tam_n_47_32, tx_tam_n_31_0};
  6. TAM値に影響を与えるTOD値に大きな変更があったかどうかを確認します。
    tx_tam_n_valid = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_valid[31])

    tx_tam_n_valid = 0の場合は、ステップ1からやり直します。tx_tam_n を tx_tam_0 として使用し、tx_tam_n_cnt を tx_tam_0_cnt として使用した場合は、ステップ1と2をスキップできます。その場合、ステップ3の待機時間の開始は、ステップ4を実行したときになります。

  7. 次の計算を行います。
    1. TAMインターバルを取得します。
      tx_tam_interval = <Refer to Reference Time Interval>
tx_tam_interval_per_pl = tx_tam_interval / PL
    2. 経過時間を計算します。
      tx_tam_delta = 
   (tx_tam_n <= tx_tam_0) ? [(tx_tam_n + 10^9 ns) – tx_tam_0] 
                          : (tx_tam_n – tx_tam_0)
      ステップ3に従って、tx_tam_0 と tx_tam_n の差は、想定される時間範囲内にある必要があります。
      • tx_tam_delta (単位: ミリ秒) が、UI測定の最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) のセクションにある、UI測定で許可される最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェアBasicモード) の表、およびUI測定で許可される最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) の表の時間 (ms) 列で指定された最小時間の値よりも小さい場合、結果を破棄し、ステップ3からやり直します。
      • tx_tam_delta (単位: ミリ秒) が、UI測定の最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) のセクションにある、UI測定で許可される最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェアBasicモード) の表、およびUI測定で許可される最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) の表の時間 (ms) 列で指定された最小時間の値よりも大きい場合、結果を破棄し、ステップ1からやり直します。
      注: 10^9 ns = 48’h 3B9A_CA00_0000
    3. TAMカウント値を計算します。
      tx_tam_cnt = (tx_tam_n_cnt < tx_tam_0_cnt) ? [(tx_tam_n_cnt + 2^15) – tx_tam_0_cnt] 
									        : (tx_tam_n_cnt – tx_tam_0_cnt)
      ステップ3に従って、tx_tam_0 と tx_tam_n の差は、想定される時間範囲内にある必要があります。
      • tx_tam_cnt (単位: ミリ秒) が、UI測定の最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (Hardware) のセクションにある、UI測定で許可される最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェアBasicモード) の表、およびUI測定で許可される最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) の表のカウント数の列で指定された最小時間の値よりも小さい場合、結果を破棄し、ステップ3からやり直します。
      • tx_tam_cnt (単位: ミリ秒) が、UI測定の最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) のセクションにある、UI測定で許可される最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェアBasicモード) の表、およびUI測定で許可される最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) の表のカウント数の列で指定された最小時間の値よりも小さい場合、結果を破棄し、ステップ1からやり直します。
    4. UI値を計算します。
      tx_ui = (tx_tam_delta) / (tx_tam_cnt * tx_tam_interval_per_pl)
  8. 計算したUI値をIPに書き込みます。
    csr_write (tx_ptp_ui, tx_ui)

    フォーマットが、{4ビットナノ秒、28ビット小数ナノ秒} であることを確認してください。

  9. 最初のUI測定後、最小TAMインターバル、またはそれより長い期間ごとに、ステップ1〜8を繰り返します。これは、システム内のタイムカウンターが、クロックppmが変化するたびにゴールデンタイムからドリフトするのを防ぐためです。
関連情報
レベル 2 の表題