F-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard IPユーザーガイド

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ID 683023
日付 7/08/2024
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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. 利用開始にあたって 3. F-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard 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-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard IPユーザーガイドのアーカイブ 12. F-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard IPユーザーガイド改訂履歴
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-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard IPの概要
1.2. F-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard 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・サポート 1.2.3. リソース使用率 1.2.4. ラウンドトリップ・レイテンシー 1.2.5. リリース情報
2. 利用開始にあたって x
2.1. F-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard 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とオプションの指定 2.3. IPデザインのリファレンス・クロックおよびシステムPLLクロック 2.4. 生成されるファイルの構造 2.5. タイルファイルの生成 2.6. IPコアのテストベンチ
2.4. 生成されるファイルの構造 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-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard IP MAC 4.3. PCS、OTN、およびFlexEモード 4.4. 高精度時間プロトコル 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-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard 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または優先フロー制御 (PFC) を使用する輻輳とフローの制御 4.2.4. リンク障害信号 4.2.5. イーサネット送信における順序
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の挿入 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. フレームのパディング 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と挿入 4.2.1.7. TXパッキングロジック
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 FCSチェック 4.2.2.4. RXにおける不正な形式のパケットの処理 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のサイズ不足フレーム、サイズ超過フレーム、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または優先フロー制御 (PFC) を使用する輻輳とフローの制御 x
4.2.3.1. XOFFフレームの送信をトリガーする条件 4.2.3.2. XONフレームの送信をトリガーする条件 4.2.3.3. 一時停止のコントロールおよび生成インターフェイス 4.2.3.4. 一時停止コントロール・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. 高精度時間プロトコル x
4.4.1. 機能 4.4.2. PTPタイムスタンプ精度 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. リファレンス時間の間隔 4.4.8. UI測定における最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェア) 4.4.9. UI値とPMA遅延 4.4.10. Advancedタイムスタンプ精度モードにおけるルーティング遅延調整 4.4.11. Basicタイムスタンプ精度モードにおけるルーティング遅延調整
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. 単一インスタンスの動作におけるクロック接続 5.2. 複数インスタンスの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を有効にする場合の同期および非同期動作におけるクロック接続 5.5. Synchronous Ethernet動作におけるクロック接続 5.6. カスタム拍
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. 32ビット・ソフトCWBINカウンター 7.13. リコンフィグレーション・インターフェイス 7.14. 高精度時間プロトコル・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 (プリアンブル・パススルーを無効にしている場合) 7.2.2. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (プリアンブル・パススルーを有効にしている場合) 7.2.3. MAC Avalon ST skip_crc 信号による送信元アドレス、パディング、およびCRC挿入の制御 7.2.4. MAC Avalon ST i_tx_error 信号によるパケットの無効マーク
7.3. RX MAC Avalon STアライメント・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 (プリアンブル・パススルーを無効にしている場合) 7.3.2. RX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (パススルーおよびRX CRC転送を有効にしている場合) 7.3.3. RX MACアダプターの制限 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 (プリアンブル・パススルーを無効にしている場合) 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 (プリアンブル・パススルーを有効にしている場合) 7.4.3. セグメント化されているMACにおける skip_crc 信号による送信元アドレス、パディング、およびCRC挿入の制御 7.4.4. セグメント化されているMACにおける i_tx_mac_error によるパケットの無効マーク
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 (プリアンブル・パススルーを無効にしている場合) 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 (パススルーおよびRX CRC転送を有効にしている場合) 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
7.13. リコンフィグレーション・インターフェイス x
7.13.1. 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 7.13.2. 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
7.14. 高精度時間プロトコル・インターフェイス x
7.14.1. Time-of-Dayインターフェイス 7.14.2. TX 2ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス 7.14.3. TX 1ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス 7.14.4. RXタイムスタンプ・インターフェイス 7.14.5. PTPステータス・インターフェイス 7.14.6. PTPタイル・インターフェイス
7.14.3. TX 1ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス x
7.14.3.1. 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® Memory-Mapped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® Memory-Mappedインターフェイスのアドレス空間
8.1. イーサネット Avalon® Memory-Mapped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コアのCSR 8.1.2. FECおよびトランシーバーのコントロール・レジスターと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. クロックとリセット 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ピアツーピア平均パス遅延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. イーサネット・ツールキットの概要
10.2. イーサネット・ツールキットの概要 x
10.2.1. 機能
1. 概要
2. 利用開始にあたって
3. F-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard 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-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard IPユーザーガイドのアーカイブ
12. F-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard IPユーザーガイド改訂履歴

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のTAM値と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を完成させます。
      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から再度開始します。
  3. ステップ1が実行された時点から、UI測定における最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェア) のセクションで指定されている時間を待機します。
  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TAM値とカウンター値を読み出します。 
    tx_tam_n_31_0 = csr_read (ptp_tx_uim_info0.tam_31_0[31:0])
tx_tam_n_47_32 = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_47_32[15:0])
tx_tam_n_cnt   = csr_read (ptp_tx_uim_tam_info1.tam_cnt[30:16])
tx_tam_n_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値に影響するようなTOD値の大きな変更があったかを確認します。
    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から再度開始します。tx_tam_n を tx_tam_0、tx_tam_n_cnt を tx_tam_0_cnt として使用している場合は、ステップ1と2をスキップすることができます。その場合、ステップ4が実行された時点がステップ3の待機時間の開始になります。

  7. 次の計算を行います。
    1. TAM間隔を取得します。
      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のとおり、tx_tam_0 と tx_tam_n の差は、想定されている時間範囲内に収まっている必要があります。
      • tx_tam_delta (ミリ秒) が、指定されている最小時間値よりも小さい場合は、結果を破棄し、ステップ3から再度開始します。最小時間値に関しては、UI測定における最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェア) のセクションにある表: UI測定で許容される最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェアBasicモード)、および表: UI測定で許容される最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェアAdvancedモード) の時間 (ms) 列を参照してください。
      • tx_tam_delta (ミリ秒) が、指定されている最大値よりも大きい場合は、結果を破棄し、ステップ1から再度開始します。最大値に関しては、UI測定における最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェア) のセクションにある表: UI測定で許容される最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェアBasicモード)、および表: UI測定で許容される最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェアAdvancedモード) の時間 (ms) 列を参照してください。
      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のとおり、tx_tam_0 と tx_tam_n の差は、想定されている時間範囲内に収まっている必要があります。
      • tx_tam_cnt (ミリ秒) が、指定されている最小時間値よりも小さい場合は、結果を破棄し、ステップ3から再度開始します。最小時間値に関しては、UI測定における最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェア) のセクションにある表: UI測定で許容される最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェアBasicモード)、および表: UI測定で許容される最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェアAdvancedモード) のカウント数の列を参照してください。
      • tx_tam_cnt (ミリ秒) が、指定されている最大値よりも大きい場合は、結果を破棄し、ステップ1から再度開始します。最大値に関しては、UI測定における最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェア) のセクションにある表: UI測定で許容される最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェアBasicモード)、および表: UI測定で許容される最小および最大リファレンス時間 (TAM) 間隔 (ハードウェアAdvancedモード) のカウント数の列を参照してください。
    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)

    形式が {4ビット・ナノ秒整数部、28ビット・ナノ秒小数部} になっていることを確認してください。

  9. 最初のUI測定後は、最小TAM間隔、またはそれ以上の期間ごとにステップ1から8を繰り返します。これにより、クロックのppmが変化した際にシステムの基準となるTime-of-Dayから時間カウンターがドリフトするのを防ぎます。
関連情報
レベル 2 の表題