mirror of
https://github.com/fpganinja/taxi.git
synced 2025-12-09 00:48:40 -08:00
eth: Add RGMII PHY interface module
Signed-off-by: Alex Forencich <alex@alexforencich.com>
This commit is contained in:
5
rtl/eth/taxi_rgmii_phy_if.f
Normal file
5
rtl/eth/taxi_rgmii_phy_if.f
Normal file
@@ -0,0 +1,5 @@
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taxi_rgmii_phy_if.sv
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../io/taxi_ssio_ddr_in.sv
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../io/taxi_iddr.sv
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../io/taxi_oddr.sv
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../sync/taxi_sync_reset.sv
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230
rtl/eth/taxi_rgmii_phy_if.sv
Normal file
230
rtl/eth/taxi_rgmii_phy_if.sv
Normal file
@@ -0,0 +1,230 @@
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// SPDX-License-Identifier: CERN-OHL-S-2.0
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/*
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Copyright (c) 2015-2025 FPGA Ninja, LLC
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Authors:
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- Alex Forencich
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*/
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`resetall
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`timescale 1ns / 1ps
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`default_nettype none
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/*
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* RGMII PHY interface
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*/
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module taxi_rgmii_phy_if #
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(
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// simulation (set to avoid vendor primitives)
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parameter logic SIM = 1'b0,
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// vendor ("GENERIC", "XILINX", "ALTERA")
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parameter VENDOR = "XILINX",
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// device family
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parameter FAMILY = "virtex7",
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// Use 90 degree clock for RGMII transmit
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parameter logic USE_CLK90 = 1'b1
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)
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(
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input wire logic gtx_clk,
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input wire logic gtx_clk90,
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input wire logic gtx_rst,
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/*
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* GMII interface to MAC
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*/
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output wire logic mac_gmii_rx_clk,
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||||||
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output wire logic mac_gmii_rx_rst,
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||||||
|
output wire logic [7:0] mac_gmii_rxd,
|
||||||
|
output wire logic mac_gmii_rx_dv,
|
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output wire logic mac_gmii_rx_er,
|
||||||
|
output wire logic mac_gmii_tx_clk,
|
||||||
|
output wire logic mac_gmii_tx_rst,
|
||||||
|
output wire logic mac_gmii_tx_clk_en,
|
||||||
|
input wire logic [7:0] mac_gmii_txd,
|
||||||
|
input wire logic mac_gmii_tx_en,
|
||||||
|
input wire logic mac_gmii_tx_er,
|
||||||
|
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/*
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* RGMII interface to PHY
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*/
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input wire logic phy_rgmii_rx_clk,
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input wire logic [3:0] phy_rgmii_rxd,
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input wire logic phy_rgmii_rx_ctl,
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output wire logic phy_rgmii_tx_clk,
|
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|
output wire logic [3:0] phy_rgmii_txd,
|
||||||
|
output wire logic phy_rgmii_tx_ctl,
|
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|
/*
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|
* Control
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*/
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input wire logic [1:0] speed
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);
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// receive
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wire rgmii_rx_ctl_1;
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wire rgmii_rx_ctl_2;
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taxi_ssio_ddr_in #(
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.SIM(SIM),
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.VENDOR(VENDOR),
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|
.FAMILY(FAMILY),
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.WIDTH(5)
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|
)
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|
rx_ssio_ddr_inst (
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|
.input_clk(phy_rgmii_rx_clk),
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|
.input_d({phy_rgmii_rxd, phy_rgmii_rx_ctl}),
|
||||||
|
.output_clk(mac_gmii_rx_clk),
|
||||||
|
.output_q1({mac_gmii_rxd[3:0], rgmii_rx_ctl_1}),
|
||||||
|
.output_q2({mac_gmii_rxd[7:4], rgmii_rx_ctl_2})
|
||||||
|
);
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||||||
|
|
||||||
|
assign mac_gmii_rx_dv = rgmii_rx_ctl_1;
|
||||||
|
assign mac_gmii_rx_er = rgmii_rx_ctl_1 ^ rgmii_rx_ctl_2;
|
||||||
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||||||
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// transmit
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||||||
|
logic rgmii_tx_clk_1_reg = 1'b1;
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||||||
|
logic rgmii_tx_clk_2_reg = 1'b0;
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||||||
|
logic rgmii_tx_clk_en_reg = 1'b1;
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||||||
|
|
||||||
|
logic [5:0] count_reg = 6'd0, count_next;
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||||||
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|
always_ff @(posedge gtx_clk) begin
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||||||
|
rgmii_tx_clk_1_reg <= rgmii_tx_clk_2_reg;
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||||||
|
|
||||||
|
if (speed == 2'b00) begin
|
||||||
|
// 10M
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||||||
|
count_reg <= count_reg + 1;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_en_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
if (count_reg == 24) begin
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_1_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_2_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
end else if (count_reg >= 49) begin
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_2_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_en_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
count_reg <= 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if (speed == 2'b01) begin
|
||||||
|
// 100M
|
||||||
|
count_reg <= count_reg + 1;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_en_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
if (count_reg == 2) begin
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_1_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_2_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
end else if (count_reg >= 4) begin
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_2_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_en_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
count_reg <= 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
// 1000M
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_1_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_2_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_en_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (gtx_rst) begin
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_1_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_2_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
rgmii_tx_clk_en_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
count_reg <= 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
logic [3:0] rgmii_txd_1;
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||||||
|
logic [3:0] rgmii_txd_2;
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|
logic rgmii_tx_ctl_1;
|
||||||
|
logic rgmii_tx_ctl_2;
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|
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|
logic gmii_clk_en;
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|
always_comb begin
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|
if (speed == 2'b00) begin
|
||||||
|
// 10M
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||||||
|
rgmii_txd_1 = mac_gmii_txd[3:0];
|
||||||
|
rgmii_txd_2 = mac_gmii_txd[3:0];
|
||||||
|
if (rgmii_tx_clk_1_reg) begin
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_1 = mac_gmii_tx_en ^ mac_gmii_tx_er;
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_2 = mac_gmii_tx_en ^ mac_gmii_tx_er;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_1 = mac_gmii_tx_en;
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_2 = mac_gmii_tx_en;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
gmii_clk_en = rgmii_tx_clk_en_reg;
|
||||||
|
end else if (speed == 2'b01) begin
|
||||||
|
// 100M
|
||||||
|
rgmii_txd_1 = mac_gmii_txd[3:0];
|
||||||
|
rgmii_txd_2 = mac_gmii_txd[3:0];
|
||||||
|
if (rgmii_tx_clk_1_reg) begin
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_1 = mac_gmii_tx_en ^ mac_gmii_tx_er;
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_2 = mac_gmii_tx_en ^ mac_gmii_tx_er;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_1 = mac_gmii_tx_en;
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_2 = mac_gmii_tx_en;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
gmii_clk_en = rgmii_tx_clk_en_reg;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
// 1000M
|
||||||
|
rgmii_txd_1 = mac_gmii_txd[3:0];
|
||||||
|
rgmii_txd_2 = mac_gmii_txd[7:4];
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_1 = mac_gmii_tx_en;
|
||||||
|
rgmii_tx_ctl_2 = mac_gmii_tx_en ^ mac_gmii_tx_er;
|
||||||
|
gmii_clk_en = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
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||||||
|
|
||||||
|
taxi_oddr #(
|
||||||
|
.SIM(SIM),
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||||||
|
.VENDOR(VENDOR),
|
||||||
|
.FAMILY(FAMILY),
|
||||||
|
.WIDTH(1)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
clk_oddr_inst (
|
||||||
|
.clk(USE_CLK90 ? gtx_clk90 : gtx_clk),
|
||||||
|
.d1(rgmii_tx_clk_1_reg),
|
||||||
|
.d2(rgmii_tx_clk_2_reg),
|
||||||
|
.q(phy_rgmii_tx_clk)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
taxi_oddr #(
|
||||||
|
.SIM(SIM),
|
||||||
|
.VENDOR(VENDOR),
|
||||||
|
.FAMILY(FAMILY),
|
||||||
|
.WIDTH(5)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
data_oddr_inst (
|
||||||
|
.clk(gtx_clk),
|
||||||
|
.d1({rgmii_txd_1, rgmii_tx_ctl_1}),
|
||||||
|
.d2({rgmii_txd_2, rgmii_tx_ctl_2}),
|
||||||
|
.q({phy_rgmii_txd, phy_rgmii_tx_ctl})
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign mac_gmii_tx_clk = gtx_clk;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign mac_gmii_tx_clk_en = gmii_clk_en;
|
||||||
|
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|
// reset sync
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|
taxi_sync_reset #(
|
||||||
|
.N(4)
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|
)
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|
tx_reset_sync_inst (
|
||||||
|
.clk(mac_gmii_tx_clk),
|
||||||
|
.rst(gtx_rst),
|
||||||
|
.out(mac_gmii_tx_rst)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
taxi_sync_reset #(
|
||||||
|
.N(4)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
rx_reset_sync_inst (
|
||||||
|
.clk(mac_gmii_rx_clk),
|
||||||
|
.rst(gtx_rst),
|
||||||
|
.out(mac_gmii_rx_rst)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
`resetall
|
||||||
24
syn/vivado/taxi_rgmii_phy_if.tcl
Normal file
24
syn/vivado/taxi_rgmii_phy_if.tcl
Normal file
@@ -0,0 +1,24 @@
|
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|
# SPDX-License-Identifier: CERN-OHL-S-2.0
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# Copyright (c) 2019-2025 FPGA Ninja, LLC
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# Authors:
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# - Alex Forencich
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# RGMII PHY IF timing constraints
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foreach inst [get_cells -hier -regexp -filter {(ORIG_REF_NAME =~ "taxi_rgmii_phy_if(__\w+__\d+)?" ||
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||||||
|
REF_NAME =~ "taxi_rgmii_phy_if(__\w+__\d+)?")}] {
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||||||
|
puts "Inserting timing constraints for taxi_rgmii_phy_if instance $inst"
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||||||
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# clock output
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|
set_property ASYNC_REG TRUE [get_cells $inst/clk_oddr_inst/oddr[0].oddr_inst]
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||||||
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||||||
|
set src_clk [get_clocks -of_objects [get_pins $inst/rgmii_tx_clk_1_reg_reg/C]]
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||||||
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set src_clk_period [if {[llength $src_clk]} {get_property -min PERIOD $src_clk} {expr 8.0}]
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|
set_max_delay -from [get_cells $inst/rgmii_tx_clk_1_reg_reg] -to [get_cells $inst/clk_oddr_inst/oddr[0].oddr_inst] -datapath_only [expr $src_clk_period/4]
|
||||||
|
set_max_delay -from [get_cells $inst/rgmii_tx_clk_2_reg_reg] -to [get_cells $inst/clk_oddr_inst/oddr[0].oddr_inst] -datapath_only [expr $src_clk_period/4]
|
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|
}
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