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Xilinx UG194 Virtex-5 FPGA Embedded Tri-Mode Ethernet MAC ...

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Table of Contents<br />

Guide Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />

Additional Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />

Additional Support Resources. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />

User Guide Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />

Acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />

Typographical. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />

Online Document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />

Chapter 1: Introduction<br />

Key Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17<br />

Typical <strong>Ethernet</strong> Application Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />

<strong>Ethernet</strong> Switch or Router. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />

<strong>Ethernet</strong> Communications Port for an <strong>Embedded</strong> Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19<br />

<strong>Ethernet</strong> Protocol Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />

<strong>Ethernet</strong> Sublayer Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />

<strong>Ethernet</strong> Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />

Frame Transmission and Interframe Gap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />

Using the <strong>Embedded</strong> <strong>Ethernet</strong> <strong>MAC</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />

Accessing the <strong>Ethernet</strong> <strong>MAC</strong> from the CORE Generator Tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25<br />

Simulating the <strong>Ethernet</strong> <strong>MAC</strong> using SecureIP <strong>Mode</strong>ls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25<br />

Chapter 2: <strong>Ethernet</strong> <strong>MAC</strong> Overview<br />

Architecture Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27<br />

<strong>Ethernet</strong> <strong>MAC</strong> Configuration Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30<br />

<strong>Ethernet</strong> <strong>MAC</strong> Primitive. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31<br />

<strong>Ethernet</strong> <strong>MAC</strong> Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33<br />

Client-Side Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33<br />

Host Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36<br />

Management Data Input/Output (MDIO) Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37<br />

MII/GMII/RGMII Physical Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37<br />

RocketIO Serial Transceiver Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39<br />

Global Clock and Reset Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41<br />

<strong>Ethernet</strong> <strong>MAC</strong> Attributes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42<br />

Chapter 3: Client Interface<br />

Transmit (TX) Client: 8-Bit Interface (without Clock Enables) . . . . . . . . . . . . . . . . 52<br />

Normal Frame Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />

In-Band Parameter Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />

Padding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />

Client-Supplied FCS Passing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />

Client Underrun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54<br />

Back-to-Back Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55<br />

Virtual LAN (VLAN) Tagged Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56<br />

TE<strong>MAC</strong> User Guide www.xilinx.com 7<br />

<strong>UG194</strong> (v1.10) February 14, 2011

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