Ethernet на ПЛИС, PHY+MAC+UDP/IP Опции

[Alexey_pashinov]

Собрал проект, реализующий Ethernet (PHY+MAC+UDP/IP). Я формирую на ПЛИС'ке данные, которые хочу подать, на UDP. При отвправке самого первого пакета при выставлении сигнала sof, UDP/IP stack формирует arp запрос получателю, далее приходит отправителю ответ и после UDP/IP выствляет сигнал dst_rdy, который говорит о том что блок UDP/IP готов к приему данных для отправки. При передаче остальных пакетов сигнал dst_rdy выставляется почти сразу же после выставления sof (промежуток времени между их выставлением равен длине формируемого заголовка). Проблема заключается в следующем. При отправке самого первого пакета сигнал dst_rdy выставляется не сразу, может выставиться аж через 3-5 мин, может меньше может больше, а может и не выставиться. Но после того как это произошло (установилось видимо связь) дальнейшая передача пакетов происходит исправно. Кстати проблема возникает не всегда, например когда проверяю работу на 100 Мбит, зачастую передача работает и редко такое возникает, а когда проверяю на 1gb то наоборот зачастую не работает и только редко начинает работать сразу. Помогите разобраться с этим, буду очень признателен).

Могу выложить описание автомата формир отправку и диаграммы

[gosu-art]

Основные параметры

Код

localparam    SIZE_ETHER_HDR        = 14;
localparam    SIZE_IP_HDR            = 20;
localparam    SIZE_UDP_HDR        = 8;

  
localparam    UDP_PROTO            = 8'h11;
localparam    ETH_TYPE                = 16'h0800;
localparam    IP_VER                = 8'h45;
localparam    IP_TTL                = 8'hFF;

assign    {ip_hdr_ver_hlen}                                          = IP_VER;
assign    {ether_hdr_type_code[1],ether_hdr_type_code[0]}                              = ETH_TYPE;
assign    ip_hdr_proto                                                  = UDP_PROTO;
assign    ip_hdr_ttl                                                    = IP_TTL;

Расчет чек суммы для IP и UDP

Код

module udp_check_summ
(                                            
    input                   iclk,
    input     [15:0]        packet_in,
    output [15:0]        check_summ_out,
    input                    data_valid,
    input                    sop
                                                
);

logic [15:0] accum_rg;
logic [16:0] carry_check;
logic          carry_16;

assign    carry_check    = accum_rg + packet_in;
assign  check_summ_out = 16'hFFFF - accum_rg;

///

  always_ff @ (posedge iclk) begin
//        if (sop && data_valid)
//            accum_rg <= packet_in;
//        else if (sop && !data_valid)
        if (sop)
            accum_rg <= '0;
        else begin
            if(data_valid) begin
                    accum_rg <= accum_rg + packet_in + carry_check[16];
            end
        end
    end

endmodule

Далее просто заполнить поля вашими значениями

Код

        if(avs_s0_write && avs_s0_chipselect) begin
            unique case(avs_s0_address)
                `ADDR_ETHER_DEST_MAC_0        :    ether_hdr_da[0] <= avs_s0_writedata[7:0];    
                `ADDR_ETHER_DEST_MAC_1        :    ether_hdr_da[1] <= avs_s0_writedata[7:0];
                `ADDR_ETHER_DEST_MAC_2        :    ether_hdr_da[2] <= avs_s0_writedata[7:0];
                `ADDR_ETHER_DEST_MAC_3        :    ether_hdr_da[3] <= avs_s0_writedata[7:0];
                `ADDR_ETHER_DEST_MAC_4        :    ether_hdr_da[4] <= avs_s0_writedata[7:0];
                `ADDR_ETHER_DEST_MAC_5        :    ether_hdr_da[5] <= avs_s0_writedata[7:0];
                
                `ADDR_ETHER_SOURCE_MAC_0    :    ether_hdr_sa[0] <= avs_s0_writedata[7:0];        
                `ADDR_ETHER_SOURCE_MAC_1    :     ether_hdr_sa[1] <= avs_s0_writedata[7:0];
                `ADDR_ETHER_SOURCE_MAC_2    :    ether_hdr_sa[2] <= avs_s0_writedata[7:0];
                `ADDR_ETHER_SOURCE_MAC_3    :    ether_hdr_sa[3] <= avs_s0_writedata[7:0];
                `ADDR_ETHER_SOURCE_MAC_4    :    ether_hdr_sa[4] <= avs_s0_writedata[7:0];
                `ADDR_ETHER_SOURCE_MAC_5    :    ether_hdr_sa[5] <= avs_s0_writedata[7:0];
                ///
                `ADDR_IP_TOS                    :    {ip_hdr_tos[1], ip_hdr_tos[0]}                             <= avs_s0_writedata[15:0];                     
                //`ADDR_IP_TLEN                    :    {ip_hdr_tlen[1],ip_hdr_tlen[0]}                            <= avs_s0_writedata[15:0];
                `ADDR_IP_ID                        :    {ip_hdr_id[1],ip_hdr_id[0]}                                      <= avs_s0_writedata[15:0];
                `ADDR_IP_FRAG_OFF_            :    {ip_hdr_frag_off[1],ip_hdr_frag_off[0]}                    <= avs_s0_writedata[15:0];
                `ADDR_IP_SOURCE_ADDRESS        :    {ip_hdr_sa[3],ip_hdr_sa[2],ip_hdr_sa[1],ip_hdr_sa[0]} <= avs_s0_writedata;
                `ADDR_IP_DEST_ADDRESS        :    {ip_hdr_da[3],ip_hdr_da[2],ip_hdr_da[1],ip_hdr_da[0]} <= avs_s0_writedata;
                ///
                `ADDR_UDP_SOURCE_PORT        :    {udp_hdr_sp[1],udp_hdr_sp[0]}                                <= avs_s0_writedata[15:0];
                `ADDR_UDP_DEST_PORT            :    {udp_hdr_dp[1],udp_hdr_dp[0]}                                <= avs_s0_writedata[15:0];         
            endcase
        end

UPD:
Структура для IP чек суммы

Код

always_comb begin
    case (cnt_check_words)
        0: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_ver_hlen, ip_hdr_tos};
        1: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_tlen[1],ip_hdr_tlen[0]};
        2: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_id[1],ip_hdr_id[0]};
        3: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_frag_off[1],ip_hdr_frag_off[0]};
        4: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_ttl,ip_hdr_proto};
        5: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_sa[3],ip_hdr_sa[2]};
        6: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_sa[1],ip_hdr_sa[0]};
        7: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_da[3],ip_hdr_da[2]};
        8: next_check_ipv4_word = {ip_hdr_da[1],ip_hdr_da[0]};
        default: next_check_ipv4_word = '0;
    endcase
end

Структура для UDP чек суммы (если не хотите возиться с ней то можно занулить)

Код

case (cnt_check_words)
         //udp pseudo header
        0: next_check_udp_word = {ip_hdr_sa[3],ip_hdr_sa[2]};
        1: next_check_udp_word = {ip_hdr_sa[1],ip_hdr_sa[0]};
        2: next_check_udp_word = {ip_hdr_da[3],ip_hdr_da[2]};
        3: next_check_udp_word = {ip_hdr_da[1],ip_hdr_da[0]};
        4: next_check_udp_word = {16'h00,ip_hdr_proto};
        5: next_check_udp_word = {udp_hdr_len[1],udp_hdr_len[0]};
        //udp header
        6: next_check_udp_word = {udp_hdr_sp[1],udp_hdr_sp[0]};
        7: next_check_udp_word = {udp_hdr_dp[1],udp_hdr_dp[0]};
        8: next_check_udp_word = {udp_hdr_len[1],udp_hdr_len[0]};
        
        default: next_check_udp_word = данные;