基于FPGA的SRIO核的使用

1，SRIO概述

Rapid IO分为并行Rapid IO标准和串行Rapid IO标准，串行RapidIO是指物理层采用串行差分模拟信号传输的RapidIO标准，又称SRIO。

Rapid IO协议由逻辑层、传输层、物理层构成。

逻辑层定义了所有协议和包格式。这是对终端进行初始化和完成传送的很有必要的信息。对外的用户接口；只要业务有：直接IO/DMA和消息传递；用户主要通过操作逻辑层对外的用户接口，实现通信。

传输层为数据包从一个终端到另一个终端通道的必要信息;基于包交换的互联技术，定义了包交换的路由和寻址机制；Rapid IO支持8bit/16bit器件ID。因此最多可容纳256或65536个器件；与以太网类似，支持广播，组播，单播；

物理层描述了设备之间接口协议，例如包传装置，流量控制，电特性及低级错误管理等,包括 1X/4X。

2，Xilnx SRIO IP

SRIO核核带宽支持x1, x2，x4 。速率支持1.25G 2.5G  3.125G 5G 6.25G。

2.1 SRIO系统架构图如下：

2.2 用户接口介绍

由图可知逻辑层对外的接口主要有：Use，Configuration Fabric

其中user端口主要包括IO port，Messaging Port，Maintenance Port，User-Defined Port。

其中Configuration端口主要为配置端口，可根据需要进行选择；

IO port ：包括HELLO format 和SRIO stream；

Messaging Port ：可选；message 可以通过IO prot传输；

Maintenance Port：可选；如果配置底层寄存器需要选择，否则可以不用；

User-Defined Port ：可选；采用SRIO stream format，并拥有2个AXI4-Stream channels;

2.3 hello包解析：

在利用Xilinx的IP进行开发时，为了简化报文的解析和组包，SRIO Gen2 usesAXI4-Stream，Xilinx推出了一种简化的报文格式。

帧类型说明：

hello报头：

hello头解析：

2.4 时钟关系：

3 IP配置

1，LAN配置：4X，5G，参考时钟选择125MHZ；

2，设备ID：可选择8BIT或16BIT；可根据互联设备选择；然后配置。

3，数据流控制：发送控制器可发送也可接收，接收控制器只可接收；根据项目需求选择了发送；

所有事事务类型介绍见2.3所述hello帧解析;

1，源端口：模块作为源设备，支持事务配置；根据需要选择了Write和Doorbell两中类型的hello。即IP模块支持发送这两种数据报；

2，目的端口：如过IP作为目标设备，支持事务配置；根据需要选择了Write和Doorbell，Streaming-Writr三中类型的hello。即IP模块支持接收这两种数据报；

3，是否选择维护功能：配置否；

IO port选择：IO数据端口有两种，一种condensed IO，一种initiator/target 。

condensed I/O：接收，发送共用一个IO通道；

initiator/target ：发送，接收使用独立的IO通道；

messaging/ Maintainance 配是否使用hello包的传输方式；

request reordering ：使用该功能，利用IP核自动对数据报发送顺序排序。

3，IP例化

 srio_gen2_0 srio_gen2_0 ( .sys_clkp                       (REFCLK_SRIO0_P ), .sys_clkn                       (REFCLK_SRIO0_N ), .sys_rst                        (srio_reset         ),//sys_reset          ),//(1'b0),// .log_clk_out                    (SRIO_CLK ), .phy_clk_out                    (), .gt_clk_out                     (), .gt_pcs_clk_out                 (), .drpclk_out                     (), .refclk_out                     (), .clk_lock_out                   (), .cfg_rst_out                    (), .log_rst_out                    (), .buf_rst_out                    (), .phy_rst_out                    (), .gt_pcs_rst_out                 (), .gt0_qpll_clk_out               (), .gt0_qpll_out_refclk_out        (), .srio_rxn0                      (SRIO_A_RX_N [0]), .srio_rxp0                      (SRIO_A_RX_P [0]), .srio_rxn1                      (SRIO_A_RX_N [1]), .srio_rxp1                      (SRIO_A_RX_P [1]), .srio_rxn2                      (SRIO_A_RX_N [2]), .srio_rxp2                      (SRIO_A_RX_P [2]), .srio_rxn3                      (SRIO_A_RX_N [3]), .srio_rxp3                      (SRIO_A_RX_P [3]), .srio_txn0                      (SRIO_A_TX_N [0]), .srio_txp0                      (SRIO_A_TX_P [0]), .srio_txn1                      (SRIO_A_TX_N [1]), .srio_txp1                      (SRIO_A_TX_P [1]), .srio_txn2                      (SRIO_A_TX_N [2]), .srio_txp2                      (SRIO_A_TX_P [2]), .srio_txn3                      (SRIO_A_TX_N [3]), .srio_txp3                      (SRIO_A_TX_P [3]), //主要端口 .s_axis_ireq_tvalid             (AXIs_Sireq_tvalid ), .s_axis_ireq_tready             (AXIs_Sireq_tready ), .s_axis_ireq_tlast              (AXIs_Sireq_tlast ), .s_axis_ireq_tdata              (AXIs_Sireq_tdata ),//[63:0] .s_axis_ireq_tkeep              (AXIs_Sireq_tkeep ),//[7:0] .s_axis_ireq_tuser              (AXIs_Sireq_tuser ),//[31:0] //未使用 .m_axis_iresp_tvalid            (), .m_axis_iresp_tready            (1'b1), .m_axis_iresp_tlast             (), .m_axis_iresp_tdata             (),//[63:0] .m_axis_iresp_tkeep             (),//[7:0] .m_axis_iresp_tuser             (),//[31:0] //下发命令 .m_axis_treq_tvalid             (AXIs_Streq_tvalid ), .m_axis_treq_tready             (AXIs_Streq_tready ), .m_axis_treq_tlast              (AXIs_Streq_tlast ), .m_axis_treq_tdata              (AXIs_Streq_tdata ),//[63:0] .m_axis_treq_tkeep              (AXIs_Streq_tkeep ),//[7:0] .m_axis_treq_tuser              (AXIs_Streq_tuser ),//[31:0] //未使用 .s_axis_tresp_tvalid            ('b0), .s_axis_tresp_tready            (), .s_axis_tresp_tlast             ('b0), .s_axis_tresp_tdata             ('b0),//[63:0] .s_axis_tresp_tkeep             ('b0),//[7:0] .s_axis_tresp_tuser             ('b0),//[31:0]  //测试信号 .sim_train_en                   ('b0), .force_reinit                   ('b0), .phy_mce                        ('b0), .phy_link_reset                 ('b0), .phy_rcvd_mce                   (), .phy_rcvd_link_reset            (), .phy_debug                      (),//[223:0] .gtrx_disperr_or                (ot_gtrx_disperr_or), .gtrx_notintable_or             (ot_gtrx_notintable_or), .port_error                     (ot_port_error), .port_timeout                   (ot_port_timeout),//[23:0] .srio_host                      (), .port_decode_error              (), .deviceid                       (SRIO_dev_ID ),//[15:0] .idle2_selected                 (), .phy_lcl_master_enable_out      (), .buf_lcl_response_only_out      (), .buf_lcl_tx_flow_control_out    (), .buf_lcl_phy_buf_stat_out       (),//[5:0] .phy_lcl_phy_next_fm_out        (),//[5:0] .phy_lcl_phy_last_ack_out       (),//[5:0] .phy_lcl_phy_rewind_out         (), .phy_lcl_phy_rcvd_buf_stat_out  (),//[5:0] .phy_lcl_maint_only_out         (), .port_initialized               (SRIO_state_port_init ), .link_initialized               (SRIO_state_link_init ), .idle_selected                  (), .mode_1x                        () );