Diplomová práce je zaměřena na návrh ethernetového vysokorychlostního přepínačedat, který je založený na obvodu FPGA. Přepínač bude schopný rozdělit datový toktvořený ethernetovými rámci na dva toky s polovičním datovým tokem.
Pro vysílání příjem datových signálů
používá dvě sériové linky rychlostí 1,25Gb/s které jsou vedeny jako diferenční
signály. [12]
1000BASE-X Physical coding podvrstva (PCS):
Hlavním úkolem vrstvy kódování dat algoritmem 8B/10B [17], který potlačuje
stejnosměrnou složku signálu udržuje dostatečnou dynamiku signálu. Pokud jsou použity přenosové rychlosti pod 1Gb/s, jsou pak přenášené
rámce rámci SGMII prodlužovány, tak aby vyplnily zbývající pásmo 1Gb/s. Každý
rámec prodlužuje tak, pak několikrát sobě lince zopakován, pro
přenosovou rychlost 10Mb/s rámec opakuje 100 krát pro 100Mb/s rámec
zopakován 10krát. Dále zjišťovat
obsazenost linky detekovat kolize lince, pokud klient pracuje polovičním duplexu.3 sériové rozhraní SGMII (převzato [14])
Podporuje přenosové rychlosti 10Mb/s, 100Mb/s 1Gb/s. Rozhraní umožňuje nevést linku pro
hodinový kmitočet společně datovými hodinový signál straně MAC obnovit
z datového toku straně PHY hodinový signál obnovit datového toku TX.5
kmitočtem 25Mhz 1Gb/s referenčním kmitočtem 125Mhz. [11]
.
Také řídí proces automatického vyjednávání přenosové rychlosti (Auto-negotiation) a
hlásí, kdy rozhraní připraveno použití. Při přenosové rychlosti
1G/s pak rozhraní musí reagovat obě dvě hrany hodinového signálu, tedy sestupnou i
náběžnou, protože šířka sběrnice pouze čtyři bity. Při náběžné hraně hodinového
signálu odesílá přijímá první čtyři bity datového signálu při sestupné hraně
hodinového signálu odesílá přijímá pátý osmý bit datového signálu. [14]
obr. Signály stavu linky jsou
spolu přenášenými daty serializovaná, přenesená pomocí diferenční linky následně
deserializovaná. 1. Jako referenční hodinový kmitočet používá kmitočet 625 MHz, přičemž
obvody reagují obě hrany hodinového signálu. [12]
Serial Gigabit Independent Interface (SGMII):
Je sériové rozhraní vyvinuté firmou Cisco
