Altera 10-Gbps Ethernet MAC MegaCore Function - Manual (Page 5)

Contents v
February 2014 Altera Corporation 10-Gbps Ethernet MAC MegaCore Function User Guide
7.4.2. Address Insertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–6
7.4.3. Frame Check Sequence (CRC-32) Insertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–6
7.4.4. XGMII Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–8
7.4.5. Inter-Packet Gap Generation and Insertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–9
7.4.6. SDR XGMII Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–9
7.5. Receive Datapath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–11
7.5.1. Minimum Inter-Packet Gap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–11
7.5.2. XGMII Decapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–11
7.5.3. Frame Check Sequence (CRC-32) Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–12
7.5.4. Address Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–12
7.5.5. Frame Type Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–12
7.5.6. Length Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–13
7.5.7. CRC-32 and Pad Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–14
7.5.8. Overflow Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–15
7.6. Transmit and Receive Latencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–15
7.7. Congestion and Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–15
7.7.1. IEEE 802.3 Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–16
7.7.1.1. Pause Frame Reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–16
7.7.1.2. Pause Frame Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–16
7.7.2. Priority-Based Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–19
7.7.2.1. PFC Frame Reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–19
7.7.2.2. PFC Frame Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–20
7.8. Error Handling (Link Fault) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–20
7.9. IEEE 1588v2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–21
7.9.1. Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–23
7.9.2. Transmit Datapath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–24
7.9.3. Receive Datapath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–25
7.9.4. Frame Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–25
7.9.4.1. PTP Packet in IEEE 802.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–25
7.9.4.2. PTP Packet over UDP/IPv4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–26
7.9.4.3. PTP Packet over UDP/IPv6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7–27
Chapter 8. Registers
8.1. MAC Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8–2
8.1.1. Rx_frame_control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8–16
8.1.2. Rx_pfc_control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8–17
8.2. MAC Registers for IEEE 1588v2 Feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8–18
8.2.1. Configuring PMA Analog and Digital Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8–19
8.3. Register Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8–19
Chapter 9. Interface Signals
9.0.1. Clock and Reset Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–2
9.0.2. Avalon-ST Transmit and Receive Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–2
9.0.2.1. Timing Diagrams—Avalon-ST Transmit Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–3
9.0.2.2. Timing Diagrams—Avalon-ST Receive Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–6
9.0.3. SDR XGMII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–8
9.0.3.1. Timing Diagrams—SDR XGMII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–9
9.0.4. GMII Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–11
9.0.5. MII Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–11
9.0.6. Avalon-MM Programming Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–12
9.0.7. Avalon-ST Status and Pause Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–13
9.0.8. 10M-10GbE MAC Speed Control Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–20
9.0.9. IEEE 1588v2 Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9–20