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