如何調(diào)試10G/25G以太網(wǎng)IP自協(xié)商/Link Training

*此調(diào)試過程亦適用于10G,25G,40G,50G,100G以太網(wǎng)IP核，每個IP可能會有些細節(jié)上的不同，但整個自協(xié)商和LinkTraining過程是類似的，可以作為參考。

*如果是40G/50G, 100G以太網(wǎng)，選的是多通道的IP，務必保證兩端的通道0是正確對接上的，因為在做自協(xié)商的時候，以太網(wǎng)只使用通道0，其它通道需在自協(xié)商完成后再加入工作。

一．產(chǎn)生一個例子工程仿真

打開你的Vivado工具，選擇你所需要的器件類型，在IPCatalog里產(chǎn)生一個10G/25GEthernet Subsystem IP core，勾上BASE-KR和IncludeAN/LT Logic以涵蓋IP自協(xié)商功能

（這里為方便起見，選擇了Controland Status Vectors接口，這樣IP的配置可以通過在代碼中直接用邏輯賦值IP的input輸入來完成；如果你需要選用AXI接口進行寄存器配置，請參考例子工程的各項配置，自己相應地寫好對應寄存器值）

右鍵IP的.xci，Open IPExample Design

例子工程產(chǎn)生出來之后，我們需要做一些簡單的修改，因為原始的例子工程仿真里面，沒有做自協(xié)商的演示。

1. 修改頂層代碼“xxv_ethernet_0_exdes.v”，使能自協(xié)商功能，并且將AN的seed信號引到輸入port上，方便之后修改，如下圖

2. 修改tb文件，原來tb只調(diào)用了一個IP自己做環(huán)回，我們需要再復制一個，改成兩個IP互聯(lián)，將兩者的串行數(shù)據(jù)txp/txn和rxp/rxn對接起來；新加的IP，輸入可以跟原來那個共享保持不變，輸出可以懸空；最后將之前拉出來的AN的seed值任意設置為兩個不同的值即可（這是IEEE協(xié)議的要求，PG210中有相關(guān)描述）

3. 在開始仿真前，請取消“UsePrecompiled IP simulation libraries”的勾，并加上“-dSIM_SPEED_UP”的vlog選項，以加速完成你的仿真，便于查看仿真結(jié)果。

然后，點擊RunBehavior Simulation

二．自協(xié)商與LinkTraining的調(diào)試過程

*以下整個調(diào)試過程同時適用于仿真與上板，上板時可以用ILA抓出相同的信號來進行調(diào)試

a. 隨著tx_disable拉高一個脈沖，標志著以太網(wǎng)的自協(xié)商狀態(tài)機正式開始運行；上電，復位IP或兩端任一端復位AN，都會導致這一行為的發(fā)生。

b.自協(xié)商的工作完全由IP自動完成的，所以只要配置沒問題，你只需要耐心等待就可以看到自協(xié)商的完成，以an_good_check為標志，并且進入下一步linktraining

c. 在LT的過程中，首先你要等到IP能夠鎖定LT幀，即frame_lock拉高，然后你就可以進行你自己的LT算法了，與AN不同LT是由客戶手動完成的。

不過由于Xilinx的Serial Transceiver能夠提供非常好的信號質(zhì)量，因此我們建議用戶如果兩端用的都是Xilinx的器件，可以直接跳過此步驟，將輸入信號rx_trained拉高。

d.無論你是做完了自己的LT測試，還是直接跳過了此步驟，當兩端都拉高了自己的rx_trained之后，就可以等待LT的完成標志signal_detect拉高

e.最后autoneg_complete拉高代表了整個自協(xié)商和LinkTraining的流程都成功完成了，此時IP恢復到與BASE-R模式完全相同的工作模式

f.等待block_lock,stat_rx_status等信號拉高，以太網(wǎng)IP最終完成了linkup

*具體AN/LT的步驟（包括狀態(tài)機）可以同時參考IEEE協(xié)議的定義

*以上這些IP標志信號的命名，與以太網(wǎng)協(xié)議定義的AN/LT狀態(tài)機中狀態(tài)信號命名基本保持一致，方便客戶在協(xié)議中找到對應的涵義

三．調(diào)試建議

當你在實際應用中，無法完成自協(xié)商時，可以分步來做調(diào)試；首先關(guān)閉兩端的AN/LT，以太網(wǎng)是否能完成link up，并且傳輸數(shù)據(jù)無誤碼；然后分別打開AN關(guān)閉LT，或者打開LT關(guān)閉AN，是否都能linkup，哪個失敗就具體調(diào)試哪個部分；最后全部使能，檢查link結(jié)果。