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www.xilinx.com Ethernet 1000BASE-X PCS/PMA or SGMII v9.1
UG155 March 24, 2008
R
Implement the Ethernet 1000BASE-X PCS/PMA or SGMII Core
in Your Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Chapter 5: Using the Client-side GMII Data Path
Designing with the Client-side GMII for the 1000BASE-X Standard. . . . . . . . . . . . 53
GMII Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
GMII Reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
status_vector[4:0] signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Using the Virtex-II Pro RocketIO Transceiver CRC Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Designing with Client-side GMII for the SGMII Standard. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
GMII Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
GMII Reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Using the GMII as an Internal Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Implementing External GMII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
GMII Transmitter Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
GMII Receiver Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Chapter 6: The Ten-Bit Interface
Ten-Bit-Interface Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Transmitter Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Receiver Logic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Clock Sharing across Multiple Cores with TBI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Chapter 7: 1000BASE-X with RocketIO Transceivers
RocketIO Transceiver Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Virtex-II Pro Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Virtex-4 FX Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Virtex-5 LXT and SXT Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Virtex-5 FXT Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Clock Sharing Across Multiple Cores with RocketIO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Virtex-II Pro Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Virtex-4 FX Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Virtex-5 LXT and SXT Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Virtex-5 FXT Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Chapter 8: SGMII / Dynamic Standards Switching with RocketIO
Transceivers
Receiver Elastic Buffer Implementations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Selecting the Buffer Implementation from the GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
The Requirement for the FPGA Fabric Rx Elastic Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
The RocketIO Rx Elastic Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
RocketIO Logic using the RocketIO Rx Elastic Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
RocketIO Logic with the Fabric Rx Elastic Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Virtex-II Pro Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Virtex-4 Devices for SGMII or Dynamic Standards Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Virtex-5 LXT or SXT Devices for SGMII or Dynamic Standards Switching . . . . . . . 103
Virtex-5 FXT Devices for SGMII or Dynamic Standards Switching . . . . . . . . . . . . . . 105
Clock Sharing - Multiple Cores with RocketIO, Fabric Elastic Buffer . . . . . . . . . 107
Virtex-II Pro Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Virtex-4 FX Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109