Xilinx 1000BASE-X - Manual (Page 5)

Ethernet 1000BASE-X PCS/PMA or SGMII v9.1 www.xilinx.com
UG155 March 24, 2008
R
Virtex-5 LXT and SXT Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Virtex-5 FXT Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Chapter 9: Configuration and Status
MDIO Management Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
MDIO Bus System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
MDIO Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
MDIO Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Connecting the MDIO to an Internally Integrated STA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Connecting the MDIO to an External STA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Management Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
1000BASE-X Standard Using the Optional Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
1000BASE-X Standard Without the Optional Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . 129
SGMII Standard Using the Optional Auto-Negotiation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
SGMII Standard without the Optional Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Both 1000BASE-X and SGMII Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Optional Configuration Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Chapter 10: Auto-Negotiation
Overview of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
1000BASE-X Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
SGMII Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Setting the Configurable Link Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
1000BASE-X Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
SGMII Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Simulating Auto-Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Using the Auto-Negotiation Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Chapter 11: Dynamic Switching of 1000BASE-X and SGMII Standards
Typical Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Operation of the Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Selecting the Power-On / Reset Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Switching the Standard Using MDIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Auto-Negotiation State Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Setting the Auto-Negotiation Link Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Chapter 12: Constraining the Core
Required Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Device, Package, and Speedgrade Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
I/O Location Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Placement Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Virtex-II Pro RocketIO MGTs for 1000BASE-X Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Virtex-II Pro RocketIO MGTs for SGMII or Dynamic Standards
Switching Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Virtex-4 RocketIO MGTs for 1000BASE-X Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Virtex-4 RocketIO MGTs for SGMII or Dynamic Standards Switching Constraints 166
Virtex-5 RocketIO GTP Transceivers for 1000BASE-X Constraints . . . . . . . . . . . . . . 166
Virtex-5 RocketIO GTP Transceivers for SGMII or Dynamic Standards
Switching Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Virtex-5 RocketIO GTX Transceivers for 1000BASE-X Constraints . . . . . . . . . . . . . . 167