mirror of
https://github.com/corundum/corundum.git
synced 2025-01-30 08:32:52 +08:00
Add MAC control layer modules
Signed-off-by: Alex Forencich <alex@alexforencich.com>
This commit is contained in:
parent
b1177eb4ed
commit
6d5cda5986
448
rtl/mac_ctrl_rx.v
Normal file
448
rtl/mac_ctrl_rx.v
Normal file
@ -0,0 +1,448 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
|
||||||
|
Copyright (c) 2023 Alex Forencich
|
||||||
|
|
||||||
|
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
|
||||||
|
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
|
||||||
|
in the Software without restriction, including without limitation the rights
|
||||||
|
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
|
||||||
|
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
|
||||||
|
furnished to do so, subject to the following conditions:
|
||||||
|
|
||||||
|
The above copyright notice and this permission notice shall be included in
|
||||||
|
all copies or substantial portions of the Software.
|
||||||
|
|
||||||
|
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
|
||||||
|
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
|
||||||
|
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
|
||||||
|
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
|
||||||
|
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
|
||||||
|
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
|
||||||
|
THE SOFTWARE.
|
||||||
|
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
// Language: Verilog 2001
|
||||||
|
|
||||||
|
`resetall
|
||||||
|
`timescale 1ns / 1ps
|
||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* MAC control receive
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
module mac_ctrl_rx #
|
||||||
|
(
|
||||||
|
parameter DATA_WIDTH = 8,
|
||||||
|
parameter KEEP_ENABLE = DATA_WIDTH>8,
|
||||||
|
parameter KEEP_WIDTH = DATA_WIDTH/8,
|
||||||
|
parameter ID_ENABLE = 0,
|
||||||
|
parameter ID_WIDTH = 8,
|
||||||
|
parameter DEST_ENABLE = 0,
|
||||||
|
parameter DEST_WIDTH = 8,
|
||||||
|
parameter USER_ENABLE = 1,
|
||||||
|
parameter USER_WIDTH = 1,
|
||||||
|
parameter USE_READY = 0,
|
||||||
|
parameter MCF_PARAMS_SIZE = 18
|
||||||
|
)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
input wire rst,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* AXI stream input
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
input wire [DATA_WIDTH-1:0] s_axis_tdata,
|
||||||
|
input wire [KEEP_WIDTH-1:0] s_axis_tkeep,
|
||||||
|
input wire s_axis_tvalid,
|
||||||
|
output wire s_axis_tready,
|
||||||
|
input wire s_axis_tlast,
|
||||||
|
input wire [ID_WIDTH-1:0] s_axis_tid,
|
||||||
|
input wire [DEST_WIDTH-1:0] s_axis_tdest,
|
||||||
|
input wire [USER_WIDTH-1:0] s_axis_tuser,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* AXI stream output
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
output wire [DATA_WIDTH-1:0] m_axis_tdata,
|
||||||
|
output wire [KEEP_WIDTH-1:0] m_axis_tkeep,
|
||||||
|
output wire m_axis_tvalid,
|
||||||
|
input wire m_axis_tready,
|
||||||
|
output wire m_axis_tlast,
|
||||||
|
output wire [ID_WIDTH-1:0] m_axis_tid,
|
||||||
|
output wire [DEST_WIDTH-1:0] m_axis_tdest,
|
||||||
|
output wire [USER_WIDTH-1:0] m_axis_tuser,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* MAC control frame interface
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
output wire mcf_valid,
|
||||||
|
output wire [47:0] mcf_eth_dst,
|
||||||
|
output wire [47:0] mcf_eth_src,
|
||||||
|
output wire [15:0] mcf_eth_type,
|
||||||
|
output wire [15:0] mcf_opcode,
|
||||||
|
output wire [MCF_PARAMS_SIZE*8-1:0] mcf_params,
|
||||||
|
output wire [ID_WIDTH-1:0] mcf_id,
|
||||||
|
output wire [DEST_WIDTH-1:0] mcf_dest,
|
||||||
|
output wire [USER_WIDTH-1:0] mcf_user,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Configuration
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
input wire [47:0] cfg_mcf_rx_eth_dst_mcast,
|
||||||
|
input wire cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast,
|
||||||
|
input wire [47:0] cfg_mcf_rx_eth_dst_ucast,
|
||||||
|
input wire cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast,
|
||||||
|
input wire [47:0] cfg_mcf_rx_eth_src,
|
||||||
|
input wire cfg_mcf_rx_check_eth_src,
|
||||||
|
input wire [15:0] cfg_mcf_rx_eth_type,
|
||||||
|
input wire [15:0] cfg_mcf_rx_opcode_lfc,
|
||||||
|
input wire cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc,
|
||||||
|
input wire [15:0] cfg_mcf_rx_opcode_pfc,
|
||||||
|
input wire cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc,
|
||||||
|
input wire cfg_mcf_rx_forward,
|
||||||
|
input wire cfg_mcf_rx_enable,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Status
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
output wire stat_rx_mcf
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter BYTE_LANES = KEEP_ENABLE ? KEEP_WIDTH : 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter HDR_SIZE = 60;
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter CYCLE_COUNT = (HDR_SIZE+BYTE_LANES-1)/BYTE_LANES;
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter PTR_WIDTH = $clog2(CYCLE_COUNT);
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter OFFSET = HDR_SIZE % BYTE_LANES;
|
||||||
|
|
||||||
|
// check configuration
|
||||||
|
initial begin
|
||||||
|
if (BYTE_LANES * 8 != DATA_WIDTH) begin
|
||||||
|
$error("Error: AXI stream interface requires byte (8-bit) granularity (instance %m)");
|
||||||
|
$finish;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (MCF_PARAMS_SIZE > 44) begin
|
||||||
|
$error("Error: Maximum MCF_PARAMS_SIZE is 44 bytes (instance %m)");
|
||||||
|
$finish;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
|
||||||
|
MAC control frame
|
||||||
|
|
||||||
|
Field Length
|
||||||
|
Destination MAC address 6 octets [01:80:C2:00:00:01]
|
||||||
|
Source MAC address 6 octets
|
||||||
|
Ethertype 2 octets [0x8808]
|
||||||
|
Opcode 2 octets
|
||||||
|
Parameters 0-44 octets
|
||||||
|
|
||||||
|
This module manages the reception of MAC control frames. Incoming frames are
|
||||||
|
checked based on the ethertype and (optionally) MAC addresses. Matching control
|
||||||
|
frames are marked by setting tuser[0] on the data output and forwarded through
|
||||||
|
a separate interface for processing.
|
||||||
|
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
reg read_mcf_reg = 1'b1, read_mcf_next;
|
||||||
|
reg mcf_frame_reg = 1'b0, mcf_frame_next;
|
||||||
|
reg [PTR_WIDTH-1:0] ptr_reg = 0, ptr_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg s_axis_tready_reg = 1'b0, s_axis_tready_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
// internal datapath
|
||||||
|
reg [DATA_WIDTH-1:0] m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
reg [KEEP_WIDTH-1:0] m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
reg m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
reg m_axis_tready_int_reg = 1'b0;
|
||||||
|
reg m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
reg [ID_WIDTH-1:0] m_axis_tid_int;
|
||||||
|
reg [DEST_WIDTH-1:0] m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
reg [USER_WIDTH-1:0] m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
wire m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg mcf_valid_reg = 0, mcf_valid_next;
|
||||||
|
reg [47:0] mcf_eth_dst_reg = 0, mcf_eth_dst_next;
|
||||||
|
reg [47:0] mcf_eth_src_reg = 0, mcf_eth_src_next;
|
||||||
|
reg [15:0] mcf_eth_type_reg = 0, mcf_eth_type_next;
|
||||||
|
reg [15:0] mcf_opcode_reg = 0, mcf_opcode_next;
|
||||||
|
reg [MCF_PARAMS_SIZE*8-1:0] mcf_params_reg = 0, mcf_params_next;
|
||||||
|
reg [ID_WIDTH-1:0] mcf_id_reg = 0, mcf_id_next;
|
||||||
|
reg [DEST_WIDTH-1:0] mcf_dest_reg = 0, mcf_dest_next;
|
||||||
|
reg [USER_WIDTH-1:0] mcf_user_reg = 0, mcf_user_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg stat_rx_mcf_reg = 1'b0, stat_rx_mcf_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign s_axis_tready = s_axis_tready_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign mcf_valid = mcf_valid_reg;
|
||||||
|
assign mcf_eth_dst = mcf_eth_dst_reg;
|
||||||
|
assign mcf_eth_src = mcf_eth_src_reg;
|
||||||
|
assign mcf_eth_type = mcf_eth_type_reg;
|
||||||
|
assign mcf_opcode = mcf_opcode_reg;
|
||||||
|
assign mcf_params = mcf_params_reg;
|
||||||
|
assign mcf_id = mcf_id_reg;
|
||||||
|
assign mcf_dest = mcf_dest_reg;
|
||||||
|
assign mcf_user = mcf_user_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign stat_rx_mcf = stat_rx_mcf_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire mcf_eth_dst_mcast_match = mcf_eth_dst_next == cfg_mcf_rx_eth_dst_mcast;
|
||||||
|
wire mcf_eth_dst_ucast_match = mcf_eth_dst_next == cfg_mcf_rx_eth_dst_ucast;
|
||||||
|
wire mcf_eth_src_match = mcf_eth_src_next == cfg_mcf_rx_eth_src;
|
||||||
|
wire mcf_eth_type_match = mcf_eth_type_next == cfg_mcf_rx_eth_type;
|
||||||
|
wire mcf_opcode_lfc_match = mcf_opcode_next == cfg_mcf_rx_opcode_lfc;
|
||||||
|
wire mcf_opcode_pfc_match = mcf_opcode_next == cfg_mcf_rx_opcode_pfc;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire mcf_eth_dst_match = ((mcf_eth_dst_mcast_match && cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast) ||
|
||||||
|
(mcf_eth_dst_ucast_match && cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast) ||
|
||||||
|
(!cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast && !cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast));
|
||||||
|
|
||||||
|
wire mcf_opcode_match = ((mcf_opcode_lfc_match && cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc) ||
|
||||||
|
(mcf_opcode_pfc_match && cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc) ||
|
||||||
|
(!cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc && !cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc));
|
||||||
|
|
||||||
|
wire mcf_match = (mcf_eth_dst_match &&
|
||||||
|
(mcf_eth_src_match || !cfg_mcf_rx_check_eth_src) &&
|
||||||
|
mcf_eth_type_match && mcf_opcode_match);
|
||||||
|
|
||||||
|
integer k;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @* begin
|
||||||
|
read_mcf_next = read_mcf_reg;
|
||||||
|
mcf_frame_next = mcf_frame_reg;
|
||||||
|
ptr_next = ptr_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
// pass through data
|
||||||
|
m_axis_tdata_int = s_axis_tdata;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_int = s_axis_tkeep;
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int = s_axis_tvalid;
|
||||||
|
m_axis_tlast_int = s_axis_tlast;
|
||||||
|
m_axis_tid_int = s_axis_tid;
|
||||||
|
m_axis_tdest_int = s_axis_tdest;
|
||||||
|
m_axis_tuser_int = s_axis_tuser;
|
||||||
|
|
||||||
|
s_axis_tready_next = m_axis_tready_int_early || !USE_READY;
|
||||||
|
|
||||||
|
mcf_valid_next = 1'b0;
|
||||||
|
mcf_eth_dst_next = mcf_eth_dst_reg;
|
||||||
|
mcf_eth_src_next = mcf_eth_src_reg;
|
||||||
|
mcf_eth_type_next = mcf_eth_type_reg;
|
||||||
|
mcf_opcode_next = mcf_opcode_reg;
|
||||||
|
mcf_params_next = mcf_params_reg;
|
||||||
|
mcf_id_next = mcf_id_reg;
|
||||||
|
mcf_dest_next = mcf_dest_reg;
|
||||||
|
mcf_user_next = mcf_user_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
stat_rx_mcf_next = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if ((s_axis_tready || !USE_READY) && s_axis_tvalid) begin
|
||||||
|
if (read_mcf_reg) begin
|
||||||
|
ptr_next = ptr_reg + 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
mcf_id_next = s_axis_tid;
|
||||||
|
mcf_dest_next = s_axis_tdest;
|
||||||
|
mcf_user_next = s_axis_tuser;
|
||||||
|
|
||||||
|
`define _HEADER_FIELD_(offset, field) \
|
||||||
|
if (ptr_reg == offset/BYTE_LANES) begin \
|
||||||
|
field = s_axis_tdata[(offset%BYTE_LANES)*8 +: 8]; \
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(0, mcf_eth_dst_next[5*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(1, mcf_eth_dst_next[4*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(2, mcf_eth_dst_next[3*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(3, mcf_eth_dst_next[2*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(4, mcf_eth_dst_next[1*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(5, mcf_eth_dst_next[0*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(6, mcf_eth_src_next[5*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(7, mcf_eth_src_next[4*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(8, mcf_eth_src_next[3*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(9, mcf_eth_src_next[2*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(10, mcf_eth_src_next[1*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(11, mcf_eth_src_next[0*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(12, mcf_eth_type_next[1*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(13, mcf_eth_type_next[0*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(14, mcf_opcode_next[1*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(15, mcf_opcode_next[0*8 +: 8])
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ptr_reg == 0/BYTE_LANES) begin
|
||||||
|
// ensure params field gets cleared
|
||||||
|
mcf_params_next = 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
for (k = 0; k < MCF_PARAMS_SIZE; k = k + 1) begin
|
||||||
|
if (ptr_reg == (16+k)/BYTE_LANES) begin
|
||||||
|
mcf_params_next[k*8 +: 8] = s_axis_tdata[((16+k)%BYTE_LANES)*8 +: 8];
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ptr_reg == 15/BYTE_LANES && (!KEEP_ENABLE || s_axis_tkeep[13%BYTE_LANES])) begin
|
||||||
|
// record match at end of opcode field
|
||||||
|
mcf_frame_next = mcf_match && cfg_mcf_rx_enable;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ptr_reg == (HDR_SIZE-1)/BYTE_LANES) begin
|
||||||
|
read_mcf_next = 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
`undef _HEADER_FIELD_
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (s_axis_tlast) begin
|
||||||
|
if (s_axis_tuser[0]) begin
|
||||||
|
// frame marked invalid
|
||||||
|
end else if (mcf_frame_next) begin
|
||||||
|
if (!cfg_mcf_rx_forward) begin
|
||||||
|
// mark frame invalid
|
||||||
|
m_axis_tuser_int[0] = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
// transfer out MAC control frame
|
||||||
|
mcf_valid_next = 1'b1;
|
||||||
|
stat_rx_mcf_next = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
read_mcf_next = 1'b1;
|
||||||
|
mcf_frame_next = 1'b0;
|
||||||
|
ptr_next = 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
read_mcf_reg <= read_mcf_next;
|
||||||
|
mcf_frame_reg <= mcf_frame_next;
|
||||||
|
ptr_reg <= ptr_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
s_axis_tready_reg <= s_axis_tready_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
mcf_valid_reg <= mcf_valid_next;
|
||||||
|
mcf_eth_dst_reg <= mcf_eth_dst_next;
|
||||||
|
mcf_eth_src_reg <= mcf_eth_src_next;
|
||||||
|
mcf_eth_type_reg <= mcf_eth_type_next;
|
||||||
|
mcf_opcode_reg <= mcf_opcode_next;
|
||||||
|
mcf_params_reg <= mcf_params_next;
|
||||||
|
mcf_id_reg <= mcf_id_next;
|
||||||
|
mcf_dest_reg <= mcf_dest_next;
|
||||||
|
mcf_user_reg <= mcf_user_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
stat_rx_mcf_reg <= stat_rx_mcf_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rst) begin
|
||||||
|
read_mcf_reg <= 1'b1;
|
||||||
|
mcf_frame_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
ptr_reg <= 0;
|
||||||
|
s_axis_tready_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
mcf_valid_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
stat_rx_mcf_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// output datapath logic
|
||||||
|
reg [DATA_WIDTH-1:0] m_axis_tdata_reg = {DATA_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [KEEP_WIDTH-1:0] m_axis_tkeep_reg = {KEEP_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg m_axis_tvalid_reg = 1'b0, m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
reg m_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||||
|
reg [ID_WIDTH-1:0] m_axis_tid_reg = {ID_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [DEST_WIDTH-1:0] m_axis_tdest_reg = {DEST_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [USER_WIDTH-1:0] m_axis_tuser_reg = {USER_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [DATA_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tdata_reg = {DATA_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [KEEP_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tkeep_reg = {KEEP_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg temp_m_axis_tvalid_reg = 1'b0, temp_m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
reg temp_m_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||||
|
reg [ID_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tid_reg = {ID_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [DEST_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tdest_reg = {DEST_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [USER_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tuser_reg = {USER_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
|
||||||
|
// datapath control
|
||||||
|
reg store_axis_int_to_output;
|
||||||
|
reg store_axis_int_to_temp;
|
||||||
|
reg store_axis_temp_to_output;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign m_axis_tdata = m_axis_tdata_reg;
|
||||||
|
assign m_axis_tkeep = KEEP_ENABLE ? m_axis_tkeep_reg : {KEEP_WIDTH{1'b1}};
|
||||||
|
assign m_axis_tvalid = m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
assign m_axis_tlast = m_axis_tlast_reg;
|
||||||
|
assign m_axis_tid = ID_ENABLE ? m_axis_tid_reg : {ID_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
assign m_axis_tdest = DEST_ENABLE ? m_axis_tdest_reg : {DEST_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
assign m_axis_tuser = USER_ENABLE ? m_axis_tuser_reg : {USER_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
|
||||||
|
// enable ready input next cycle if output is ready or the temp reg will not be filled on the next cycle (output reg empty or no input)
|
||||||
|
assign m_axis_tready_int_early = m_axis_tready || !USE_READY || (!temp_m_axis_tvalid_reg && (!m_axis_tvalid_reg || !m_axis_tvalid_int));
|
||||||
|
|
||||||
|
always @* begin
|
||||||
|
// transfer sink ready state to source
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = temp_m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
store_axis_int_to_output = 1'b0;
|
||||||
|
store_axis_int_to_temp = 1'b0;
|
||||||
|
store_axis_temp_to_output = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (m_axis_tready_int_reg) begin
|
||||||
|
// input is ready
|
||||||
|
if (m_axis_tready || !USE_READY || !m_axis_tvalid_reg) begin
|
||||||
|
// output is ready or currently not valid, transfer data to output
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
store_axis_int_to_output = 1'b1;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
// output is not ready, store input in temp
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
store_axis_int_to_temp = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if (m_axis_tready || !USE_READY) begin
|
||||||
|
// input is not ready, but output is ready
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = temp_m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = 1'b0;
|
||||||
|
store_axis_temp_to_output = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
m_axis_tvalid_reg <= m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
m_axis_tready_int_reg <= m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_reg <= temp_m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
// datapath
|
||||||
|
if (store_axis_int_to_output) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_reg <= m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_reg <= m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
m_axis_tlast_reg <= m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
m_axis_tid_reg <= m_axis_tid_int;
|
||||||
|
m_axis_tdest_reg <= m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
m_axis_tuser_reg <= m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
end else if (store_axis_temp_to_output) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_reg <= temp_m_axis_tdata_reg;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_reg <= temp_m_axis_tkeep_reg;
|
||||||
|
m_axis_tlast_reg <= temp_m_axis_tlast_reg;
|
||||||
|
m_axis_tid_reg <= temp_m_axis_tid_reg;
|
||||||
|
m_axis_tdest_reg <= temp_m_axis_tdest_reg;
|
||||||
|
m_axis_tuser_reg <= temp_m_axis_tuser_reg;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (store_axis_int_to_temp) begin
|
||||||
|
temp_m_axis_tdata_reg <= m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tkeep_reg <= m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tlast_reg <= m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tid_reg <= m_axis_tid_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tdest_reg <= m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tuser_reg <= m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rst) begin
|
||||||
|
m_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
m_axis_tready_int_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
`resetall
|
421
rtl/mac_ctrl_tx.v
Normal file
421
rtl/mac_ctrl_tx.v
Normal file
@ -0,0 +1,421 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
|
||||||
|
Copyright (c) 2023 Alex Forencich
|
||||||
|
|
||||||
|
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
|
||||||
|
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
|
||||||
|
in the Software without restriction, including without limitation the rights
|
||||||
|
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
|
||||||
|
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
|
||||||
|
furnished to do so, subject to the following conditions:
|
||||||
|
|
||||||
|
The above copyright notice and this permission notice shall be included in
|
||||||
|
all copies or substantial portions of the Software.
|
||||||
|
|
||||||
|
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
|
||||||
|
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
|
||||||
|
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
|
||||||
|
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
|
||||||
|
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
|
||||||
|
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
|
||||||
|
THE SOFTWARE.
|
||||||
|
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
// Language: Verilog 2001
|
||||||
|
|
||||||
|
`resetall
|
||||||
|
`timescale 1ns / 1ps
|
||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* MAC control transmit
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
module mac_ctrl_tx #
|
||||||
|
(
|
||||||
|
parameter DATA_WIDTH = 8,
|
||||||
|
parameter KEEP_ENABLE = DATA_WIDTH>8,
|
||||||
|
parameter KEEP_WIDTH = DATA_WIDTH/8,
|
||||||
|
parameter ID_ENABLE = 0,
|
||||||
|
parameter ID_WIDTH = 8,
|
||||||
|
parameter DEST_ENABLE = 0,
|
||||||
|
parameter DEST_WIDTH = 8,
|
||||||
|
parameter USER_ENABLE = 1,
|
||||||
|
parameter USER_WIDTH = 1,
|
||||||
|
parameter MCF_PARAMS_SIZE = 18
|
||||||
|
)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
input wire clk,
|
||||||
|
input wire rst,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* AXI stream input
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
input wire [DATA_WIDTH-1:0] s_axis_tdata,
|
||||||
|
input wire [KEEP_WIDTH-1:0] s_axis_tkeep,
|
||||||
|
input wire s_axis_tvalid,
|
||||||
|
output wire s_axis_tready,
|
||||||
|
input wire s_axis_tlast,
|
||||||
|
input wire [ID_WIDTH-1:0] s_axis_tid,
|
||||||
|
input wire [DEST_WIDTH-1:0] s_axis_tdest,
|
||||||
|
input wire [USER_WIDTH-1:0] s_axis_tuser,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* AXI stream output
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
output wire [DATA_WIDTH-1:0] m_axis_tdata,
|
||||||
|
output wire [KEEP_WIDTH-1:0] m_axis_tkeep,
|
||||||
|
output wire m_axis_tvalid,
|
||||||
|
input wire m_axis_tready,
|
||||||
|
output wire m_axis_tlast,
|
||||||
|
output wire [ID_WIDTH-1:0] m_axis_tid,
|
||||||
|
output wire [DEST_WIDTH-1:0] m_axis_tdest,
|
||||||
|
output wire [USER_WIDTH-1:0] m_axis_tuser,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* MAC control frame interface
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
input wire mcf_valid,
|
||||||
|
output wire mcf_ready,
|
||||||
|
input wire [47:0] mcf_eth_dst,
|
||||||
|
input wire [47:0] mcf_eth_src,
|
||||||
|
input wire [15:0] mcf_eth_type,
|
||||||
|
input wire [15:0] mcf_opcode,
|
||||||
|
input wire [MCF_PARAMS_SIZE*8-1:0] mcf_params,
|
||||||
|
input wire [ID_WIDTH-1:0] mcf_id,
|
||||||
|
input wire [DEST_WIDTH-1:0] mcf_dest,
|
||||||
|
input wire [USER_WIDTH-1:0] mcf_user,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Pause interface
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
input wire tx_pause_req,
|
||||||
|
output wire tx_pause_ack,
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Status
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
output wire stat_tx_mcf
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter BYTE_LANES = KEEP_ENABLE ? KEEP_WIDTH : 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter HDR_SIZE = 60;
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter CYCLE_COUNT = (HDR_SIZE+BYTE_LANES-1)/BYTE_LANES;
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter PTR_WIDTH = $clog2(CYCLE_COUNT);
|
||||||
|
|
||||||
|
parameter OFFSET = HDR_SIZE % BYTE_LANES;
|
||||||
|
|
||||||
|
// check configuration
|
||||||
|
initial begin
|
||||||
|
if (BYTE_LANES * 8 != DATA_WIDTH) begin
|
||||||
|
$error("Error: AXI stream interface requires byte (8-bit) granularity (instance %m)");
|
||||||
|
$finish;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (MCF_PARAMS_SIZE > 44) begin
|
||||||
|
$error("Error: Maximum MCF_PARAMS_SIZE is 44 bytes (instance %m)");
|
||||||
|
$finish;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
|
||||||
|
MAC control frame
|
||||||
|
|
||||||
|
Field Length
|
||||||
|
Destination MAC address 6 octets [01:80:C2:00:00:01]
|
||||||
|
Source MAC address 6 octets
|
||||||
|
Ethertype 2 octets [0x8808]
|
||||||
|
Opcode 2 octets
|
||||||
|
Parameters 0-44 octets
|
||||||
|
|
||||||
|
This module manages the transmission of MAC control frames. Control frames
|
||||||
|
are accepted in parallel, serialized, and merged at a higher priority with
|
||||||
|
data traffic.
|
||||||
|
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
reg send_data_reg = 1'b0, send_data_next;
|
||||||
|
reg send_mcf_reg = 1'b0, send_mcf_next;
|
||||||
|
reg [PTR_WIDTH-1:0] ptr_reg = 0, ptr_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg s_axis_tready_reg = 1'b0, s_axis_tready_next;
|
||||||
|
reg mcf_ready_reg = 1'b0, mcf_ready_next;
|
||||||
|
reg tx_pause_ack_reg = 1'b0, tx_pause_ack_next;
|
||||||
|
reg stat_tx_mcf_reg = 1'b0, stat_tx_mcf_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
// internal datapath
|
||||||
|
reg [DATA_WIDTH-1:0] m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
reg [KEEP_WIDTH-1:0] m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
reg m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
reg m_axis_tready_int_reg = 1'b0;
|
||||||
|
reg m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
reg [ID_WIDTH-1:0] m_axis_tid_int;
|
||||||
|
reg [DEST_WIDTH-1:0] m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
reg [USER_WIDTH-1:0] m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
wire m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign s_axis_tready = s_axis_tready_reg;
|
||||||
|
assign mcf_ready = mcf_ready_reg;
|
||||||
|
assign tx_pause_ack = tx_pause_ack_reg;
|
||||||
|
assign stat_tx_mcf = stat_tx_mcf_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
integer k;
|
||||||
|
|
||||||
|
always @* begin
|
||||||
|
send_data_next = send_data_reg;
|
||||||
|
send_mcf_next = send_mcf_reg;
|
||||||
|
ptr_next = ptr_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
s_axis_tready_next = 1'b0;
|
||||||
|
mcf_ready_next = 1'b0;
|
||||||
|
tx_pause_ack_next = tx_pause_ack_reg;
|
||||||
|
stat_tx_mcf_next = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
m_axis_tdata_int = 0;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_int = 0;
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int = 1'b0;
|
||||||
|
m_axis_tlast_int = 1'b0;
|
||||||
|
m_axis_tid_int = 0;
|
||||||
|
m_axis_tdest_int = 0;
|
||||||
|
m_axis_tuser_int = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!send_data_reg && !send_mcf_reg) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_int = s_axis_tdata;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_int = s_axis_tkeep;
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int = 1'b0;
|
||||||
|
m_axis_tlast_int = s_axis_tlast;
|
||||||
|
m_axis_tid_int = s_axis_tid;
|
||||||
|
m_axis_tdest_int = s_axis_tdest;
|
||||||
|
m_axis_tuser_int = s_axis_tuser;
|
||||||
|
s_axis_tready_next = m_axis_tready_int_early && !tx_pause_req;
|
||||||
|
tx_pause_ack_next = tx_pause_req;
|
||||||
|
if (s_axis_tvalid && s_axis_tready) begin
|
||||||
|
s_axis_tready_next = m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
tx_pause_ack_next = 1'b0;
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int = 1'b1;
|
||||||
|
if (s_axis_tlast) begin
|
||||||
|
s_axis_tready_next = m_axis_tready_int_early && !mcf_valid && !mcf_ready;
|
||||||
|
send_data_next = 1'b0;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
send_data_next = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if (mcf_valid) begin
|
||||||
|
s_axis_tready_next = 1'b0;
|
||||||
|
ptr_next = 0;
|
||||||
|
send_mcf_next = 1'b1;
|
||||||
|
mcf_ready_next = (CYCLE_COUNT == 1) && m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (send_data_reg) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_int = s_axis_tdata;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_int = s_axis_tkeep;
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int = 1'b0;
|
||||||
|
m_axis_tlast_int = s_axis_tlast;
|
||||||
|
m_axis_tid_int = s_axis_tid;
|
||||||
|
m_axis_tdest_int = s_axis_tdest;
|
||||||
|
m_axis_tuser_int = s_axis_tuser;
|
||||||
|
s_axis_tready_next = m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
if (s_axis_tvalid && s_axis_tready) begin
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int = 1'b1;
|
||||||
|
if (s_axis_tlast) begin
|
||||||
|
s_axis_tready_next = m_axis_tready_int_early && !tx_pause_req;
|
||||||
|
send_data_next = 1'b0;
|
||||||
|
if (mcf_valid) begin
|
||||||
|
s_axis_tready_next = 1'b0;
|
||||||
|
ptr_next = 0;
|
||||||
|
send_mcf_next = 1'b1;
|
||||||
|
mcf_ready_next = (CYCLE_COUNT == 1) && m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
send_data_next = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (send_mcf_reg) begin
|
||||||
|
mcf_ready_next = (CYCLE_COUNT == 1 || ptr_reg == CYCLE_COUNT-1) && m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
if (m_axis_tready_int_reg) begin
|
||||||
|
ptr_next = ptr_reg + 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int = 1'b1;
|
||||||
|
m_axis_tid_int = mcf_id;
|
||||||
|
m_axis_tdest_int = mcf_dest;
|
||||||
|
m_axis_tuser_int = mcf_user;
|
||||||
|
|
||||||
|
`define _HEADER_FIELD_(offset, field) \
|
||||||
|
if (ptr_reg == offset/BYTE_LANES) begin \
|
||||||
|
m_axis_tdata_int[(offset%BYTE_LANES)*8 +: 8] = field; \
|
||||||
|
m_axis_tkeep_int[offset%BYTE_LANES] = 1'b1; \
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(0, mcf_eth_dst[5*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(1, mcf_eth_dst[4*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(2, mcf_eth_dst[3*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(3, mcf_eth_dst[2*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(4, mcf_eth_dst[1*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(5, mcf_eth_dst[0*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(6, mcf_eth_src[5*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(7, mcf_eth_src[4*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(8, mcf_eth_src[3*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(9, mcf_eth_src[2*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(10, mcf_eth_src[1*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(11, mcf_eth_src[0*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(12, mcf_eth_type[1*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(13, mcf_eth_type[0*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(14, mcf_opcode[1*8 +: 8])
|
||||||
|
`_HEADER_FIELD_(15, mcf_opcode[0*8 +: 8])
|
||||||
|
|
||||||
|
for (k = 0; k < HDR_SIZE-16; k = k + 1) begin
|
||||||
|
if (ptr_reg == (16+k)/BYTE_LANES) begin
|
||||||
|
if (k < MCF_PARAMS_SIZE) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_int[((16+k)%BYTE_LANES)*8 +: 8] = mcf_params[k*8 +: 8];
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_int[((16+k)%BYTE_LANES)*8 +: 8] = 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
m_axis_tkeep_int[(16+k)%BYTE_LANES] = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ptr_reg == (HDR_SIZE-1)/BYTE_LANES) begin
|
||||||
|
s_axis_tready_next = m_axis_tready_int_early && !tx_pause_req;
|
||||||
|
mcf_ready_next = 1'b0;
|
||||||
|
m_axis_tlast_int = 1'b1;
|
||||||
|
send_mcf_next = 1'b0;
|
||||||
|
stat_tx_mcf_next = 1'b1;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
mcf_ready_next = (ptr_next == CYCLE_COUNT-1) && m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
`undef _HEADER_FIELD_
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
send_data_reg <= send_data_next;
|
||||||
|
send_mcf_reg <= send_mcf_next;
|
||||||
|
ptr_reg <= ptr_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
s_axis_tready_reg <= s_axis_tready_next;
|
||||||
|
mcf_ready_reg <= mcf_ready_next;
|
||||||
|
tx_pause_ack_reg <= tx_pause_ack_next;
|
||||||
|
stat_tx_mcf_reg <= stat_tx_mcf_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rst) begin
|
||||||
|
send_data_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
send_mcf_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
ptr_reg <= 0;
|
||||||
|
s_axis_tready_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
mcf_ready_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
tx_pause_ack_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
stat_tx_mcf_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// output datapath logic
|
||||||
|
reg [DATA_WIDTH-1:0] m_axis_tdata_reg = {DATA_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [KEEP_WIDTH-1:0] m_axis_tkeep_reg = {KEEP_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg m_axis_tvalid_reg = 1'b0, m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
reg m_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||||
|
reg [ID_WIDTH-1:0] m_axis_tid_reg = {ID_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [DEST_WIDTH-1:0] m_axis_tdest_reg = {DEST_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [USER_WIDTH-1:0] m_axis_tuser_reg = {USER_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [DATA_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tdata_reg = {DATA_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [KEEP_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tkeep_reg = {KEEP_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg temp_m_axis_tvalid_reg = 1'b0, temp_m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
reg temp_m_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||||
|
reg [ID_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tid_reg = {ID_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [DEST_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tdest_reg = {DEST_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
reg [USER_WIDTH-1:0] temp_m_axis_tuser_reg = {USER_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
|
||||||
|
// datapath control
|
||||||
|
reg store_axis_int_to_output;
|
||||||
|
reg store_axis_int_to_temp;
|
||||||
|
reg store_axis_temp_to_output;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign m_axis_tdata = m_axis_tdata_reg;
|
||||||
|
assign m_axis_tkeep = KEEP_ENABLE ? m_axis_tkeep_reg : {KEEP_WIDTH{1'b1}};
|
||||||
|
assign m_axis_tvalid = m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
assign m_axis_tlast = m_axis_tlast_reg;
|
||||||
|
assign m_axis_tid = ID_ENABLE ? m_axis_tid_reg : {ID_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
assign m_axis_tdest = DEST_ENABLE ? m_axis_tdest_reg : {DEST_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
assign m_axis_tuser = USER_ENABLE ? m_axis_tuser_reg : {USER_WIDTH{1'b0}};
|
||||||
|
|
||||||
|
// enable ready input next cycle if output is ready or the temp reg will not be filled on the next cycle (output reg empty or no input)
|
||||||
|
assign m_axis_tready_int_early = m_axis_tready || (!temp_m_axis_tvalid_reg && (!m_axis_tvalid_reg || !m_axis_tvalid_int));
|
||||||
|
|
||||||
|
always @* begin
|
||||||
|
// transfer sink ready state to source
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = temp_m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
store_axis_int_to_output = 1'b0;
|
||||||
|
store_axis_int_to_temp = 1'b0;
|
||||||
|
store_axis_temp_to_output = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (m_axis_tready_int_reg) begin
|
||||||
|
// input is ready
|
||||||
|
if (m_axis_tready || !m_axis_tvalid_reg) begin
|
||||||
|
// output is ready or currently not valid, transfer data to output
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
store_axis_int_to_output = 1'b1;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
// output is not ready, store input in temp
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
store_axis_int_to_temp = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if (m_axis_tready) begin
|
||||||
|
// input is not ready, but output is ready
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = temp_m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = 1'b0;
|
||||||
|
store_axis_temp_to_output = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always @(posedge clk) begin
|
||||||
|
m_axis_tvalid_reg <= m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
m_axis_tready_int_reg <= m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_reg <= temp_m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
// datapath
|
||||||
|
if (store_axis_int_to_output) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_reg <= m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_reg <= m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
m_axis_tlast_reg <= m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
m_axis_tid_reg <= m_axis_tid_int;
|
||||||
|
m_axis_tdest_reg <= m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
m_axis_tuser_reg <= m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
end else if (store_axis_temp_to_output) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_reg <= temp_m_axis_tdata_reg;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_reg <= temp_m_axis_tkeep_reg;
|
||||||
|
m_axis_tlast_reg <= temp_m_axis_tlast_reg;
|
||||||
|
m_axis_tid_reg <= temp_m_axis_tid_reg;
|
||||||
|
m_axis_tdest_reg <= temp_m_axis_tdest_reg;
|
||||||
|
m_axis_tuser_reg <= temp_m_axis_tuser_reg;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (store_axis_int_to_temp) begin
|
||||||
|
temp_m_axis_tdata_reg <= m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tkeep_reg <= m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tlast_reg <= m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tid_reg <= m_axis_tid_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tdest_reg <= m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tuser_reg <= m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rst) begin
|
||||||
|
m_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
m_axis_tready_int_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
`resetall
|
78
tb/mac_ctrl_rx/Makefile
Normal file
78
tb/mac_ctrl_rx/Makefile
Normal file
@ -0,0 +1,78 @@
|
|||||||
|
# Copyright (c) 2023 Alex Forencich
|
||||||
|
#
|
||||||
|
# Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
|
||||||
|
# of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
|
||||||
|
# in the Software without restriction, including without limitation the rights
|
||||||
|
# to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
|
||||||
|
# copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
|
||||||
|
# furnished to do so, subject to the following conditions:
|
||||||
|
#
|
||||||
|
# The above copyright notice and this permission notice shall be included in
|
||||||
|
# all copies or substantial portions of the Software.
|
||||||
|
#
|
||||||
|
# THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
|
||||||
|
# IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
|
||||||
|
# FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
|
||||||
|
# AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
|
||||||
|
# LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
|
||||||
|
# OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
|
||||||
|
# THE SOFTWARE.
|
||||||
|
|
||||||
|
TOPLEVEL_LANG = verilog
|
||||||
|
|
||||||
|
SIM ?= icarus
|
||||||
|
WAVES ?= 0
|
||||||
|
|
||||||
|
COCOTB_HDL_TIMEUNIT = 1ns
|
||||||
|
COCOTB_HDL_TIMEPRECISION = 1ps
|
||||||
|
|
||||||
|
DUT = mac_ctrl_rx
|
||||||
|
TOPLEVEL = $(DUT)
|
||||||
|
MODULE = test_$(DUT)
|
||||||
|
VERILOG_SOURCES += ../../rtl/$(DUT).v
|
||||||
|
|
||||||
|
# module parameters
|
||||||
|
export PARAM_DATA_WIDTH := 8
|
||||||
|
export PARAM_KEEP_ENABLE := $(shell expr $(PARAM_DATA_WIDTH) \> 8 )
|
||||||
|
export PARAM_KEEP_WIDTH := $(shell expr $(PARAM_DATA_WIDTH) / 8 )
|
||||||
|
export PARAM_ID_ENABLE := 1
|
||||||
|
export PARAM_ID_WIDTH := 8
|
||||||
|
export PARAM_DEST_ENABLE := 1
|
||||||
|
export PARAM_DEST_WIDTH := 8
|
||||||
|
export PARAM_USER_ENABLE := 1
|
||||||
|
export PARAM_USER_WIDTH := 1
|
||||||
|
export PARAM_USE_READY := 1
|
||||||
|
export PARAM_MCF_PARAMS_SIZE := 18
|
||||||
|
|
||||||
|
ifeq ($(SIM), icarus)
|
||||||
|
PLUSARGS += -fst
|
||||||
|
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += $(foreach v,$(filter PARAM_%,$(.VARIABLES)),-P $(TOPLEVEL).$(subst PARAM_,,$(v))=$($(v)))
|
||||||
|
|
||||||
|
ifeq ($(WAVES), 1)
|
||||||
|
VERILOG_SOURCES += iverilog_dump.v
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += -s iverilog_dump
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
else ifeq ($(SIM), verilator)
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += -Wno-SELRANGE -Wno-WIDTH
|
||||||
|
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += $(foreach v,$(filter PARAM_%,$(.VARIABLES)),-G$(subst PARAM_,,$(v))=$($(v)))
|
||||||
|
|
||||||
|
ifeq ($(WAVES), 1)
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += --trace-fst
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
include $(shell cocotb-config --makefiles)/Makefile.sim
|
||||||
|
|
||||||
|
iverilog_dump.v:
|
||||||
|
echo 'module iverilog_dump();' > $@
|
||||||
|
echo 'initial begin' >> $@
|
||||||
|
echo ' $$dumpfile("$(TOPLEVEL).fst");' >> $@
|
||||||
|
echo ' $$dumpvars(0, $(TOPLEVEL));' >> $@
|
||||||
|
echo 'end' >> $@
|
||||||
|
echo 'endmodule' >> $@
|
||||||
|
|
||||||
|
clean::
|
||||||
|
@rm -rf iverilog_dump.v
|
||||||
|
@rm -rf dump.fst $(TOPLEVEL).fst
|
594
tb/mac_ctrl_rx/test_mac_ctrl_rx.py
Normal file
594
tb/mac_ctrl_rx/test_mac_ctrl_rx.py
Normal file
@ -0,0 +1,594 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
Copyright (c) 2023 Alex Forencich
|
||||||
|
|
||||||
|
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
|
||||||
|
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
|
||||||
|
in the Software without restriction, including without limitation the rights
|
||||||
|
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
|
||||||
|
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
|
||||||
|
furnished to do so, subject to the following conditions:
|
||||||
|
|
||||||
|
The above copyright notice and this permission notice shall be included in
|
||||||
|
all copies or substantial portions of the Software.
|
||||||
|
|
||||||
|
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
|
||||||
|
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
|
||||||
|
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
|
||||||
|
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
|
||||||
|
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
|
||||||
|
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
|
||||||
|
THE SOFTWARE.
|
||||||
|
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
import itertools
|
||||||
|
import logging
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
import random
|
||||||
|
|
||||||
|
from scapy.layers.l2 import Ether
|
||||||
|
|
||||||
|
import pytest
|
||||||
|
import cocotb_test.simulator
|
||||||
|
|
||||||
|
import cocotb
|
||||||
|
from cocotb.clock import Clock
|
||||||
|
from cocotb.triggers import RisingEdge
|
||||||
|
from cocotb.regression import TestFactory
|
||||||
|
|
||||||
|
from cocotbext.axi import AxiStreamBus, AxiStreamSource, AxiStreamSink, AxiStreamFrame
|
||||||
|
from cocotbext.axi.stream import define_stream
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
McfBus, McfTransaction, McfSource, McfSink, McfMonitor = define_stream("Mcf",
|
||||||
|
signals=["valid", "eth_dst", "eth_src", "eth_type", "opcode", "params"],
|
||||||
|
optional_signals=["ready", "id", "dest", "user"]
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class TB:
|
||||||
|
def __init__(self, dut):
|
||||||
|
self.dut = dut
|
||||||
|
|
||||||
|
self.log = logging.getLogger("cocotb.tb")
|
||||||
|
self.log.setLevel(logging.DEBUG)
|
||||||
|
|
||||||
|
cocotb.start_soon(Clock(dut.clk, 8, units="ns").start())
|
||||||
|
|
||||||
|
self.source = AxiStreamSource(AxiStreamBus.from_prefix(dut, "s_axis"), dut.clk, dut.rst)
|
||||||
|
self.sink = AxiStreamSink(AxiStreamBus.from_prefix(dut, "m_axis"), dut.clk, dut.rst)
|
||||||
|
self.mcf_sink = McfSink(McfBus.from_prefix(dut, "mcf"), dut.clk, dut.rst)
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_mcast.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_ucast.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_src.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_src.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_type.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_lfc.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_pfc.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_forward.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_enable.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_idle_generator(self, generator=None):
|
||||||
|
if generator:
|
||||||
|
self.source.set_pause_generator(generator())
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_backpressure_generator(self, generator=None):
|
||||||
|
if generator:
|
||||||
|
self.sink.set_pause_generator(generator())
|
||||||
|
|
||||||
|
async def reset(self):
|
||||||
|
self.dut.rst.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
self.dut.rst.value = 1
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
self.dut.rst.value = 0
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
async def send(self, pkt):
|
||||||
|
await self.source.send(bytes(pkt))
|
||||||
|
|
||||||
|
async def recv(self):
|
||||||
|
rx_frame = await self.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
return Ether(bytes(rx_frame))
|
||||||
|
|
||||||
|
async def recv_mcf(self):
|
||||||
|
rx_frame = await self.mcf_sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
data = bytearray()
|
||||||
|
data.extend(rx_frame.eth_dst.integer.to_bytes(6, 'big'))
|
||||||
|
data.extend(rx_frame.eth_src.integer.to_bytes(6, 'big'))
|
||||||
|
data.extend(rx_frame.eth_type.integer.to_bytes(2, 'big'))
|
||||||
|
data.extend(rx_frame.opcode.integer.to_bytes(2, 'big'))
|
||||||
|
data.extend(rx_frame.params.integer.to_bytes(44, 'little'))
|
||||||
|
|
||||||
|
return Ether(data)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_test_data(dut, payload_lengths=None, payload_data=None, idle_inserter=None, backpressure_inserter=None):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
id_width = len(tb.source.bus.tid)
|
||||||
|
id_count = 2**id_width
|
||||||
|
id_mask = id_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
src_width = 1
|
||||||
|
src_mask = 2**src_width-1 if src_width else 0
|
||||||
|
src_shift = id_width-src_width
|
||||||
|
max_count = 2**src_shift
|
||||||
|
count_mask = max_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||||
|
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frames = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for test_data in [payload_data(x) for x in payload_lengths()]:
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(test_data)
|
||||||
|
test_frame.tid = cur_id
|
||||||
|
test_frame.tdest = cur_id | (0 << src_shift)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frames.append(test_frame)
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = (cur_id + 1) % max_count
|
||||||
|
|
||||||
|
for test_frame in test_frames:
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == test_frame.tdata
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == test_frame.tid
|
||||||
|
assert rx_frame.tdest == test_frame.tdest
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
assert tb.mcf_sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_test_mcf(dut, payload_lengths=None, payload_data=None, idle_inserter=None, backpressure_inserter=None):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
id_width = len(tb.source.bus.tid)
|
||||||
|
id_count = 2**id_width
|
||||||
|
id_mask = id_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
src_width = 1
|
||||||
|
src_mask = 2**src_width-1 if src_width else 0
|
||||||
|
src_shift = id_width-src_width
|
||||||
|
max_count = 2**src_shift
|
||||||
|
count_mask = max_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_mcast.value = 0x0180C2000001
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_ucast.value = 0xDAD1D2D3D4D5
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_src.value = 0x5A5152535455
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_src.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_type.value = 0x8808
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_lfc.value = 0x0001
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_pfc.value = 0x0101
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_forward.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_enable.value = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||||
|
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_pkts = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for payload in [payload_data(x) for x in payload_lengths()]:
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (cur_id.to_bytes(2, 'big') + payload)
|
||||||
|
test_pkts.append((cur_id, test_pkt.copy()))
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(bytes(test_pkt))
|
||||||
|
test_frame.tid = cur_id
|
||||||
|
test_frame.tdest = cur_id | (1 << src_shift)
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = (cur_id + 1) % max_count
|
||||||
|
|
||||||
|
for cur_id, test_pkt in test_pkts:
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == bytes(test_pkt)
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == cur_id
|
||||||
|
assert rx_frame.tdest == cur_id | (1 << src_shift)
|
||||||
|
assert rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_pkt = await tb.recv_mcf()
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.log.info("RX packet: %s", repr(rx_pkt))
|
||||||
|
|
||||||
|
# check prefix as padding may be different
|
||||||
|
assert bytes(rx_pkt).find(bytes(test_pkt)) == 0
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
assert tb.mcf_sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_test_tuser_assert(dut):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
byte_lanes = tb.source.byte_lanes
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_mcast.value = 0x0180C2000001
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_ucast.value = 0xDAD1D2D3D4D5
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_src.value = 0x5A5152535455
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_src.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_type.value = 0x8808
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_lfc.value = 0x0001
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_pfc.value = 0x0101
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_forward.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_enable.value = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
# data
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), byte_lanes*16))
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='DA:D1:D2:D3:D4:D5', type=0x8000)
|
||||||
|
test_pkt = eth / payload
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(bytes(test_pkt), tuser=1)
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == test_frame.tdata
|
||||||
|
assert rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
# MAC control
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), 18))
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(bytes(test_pkt), tuser=1)
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == test_frame.tdata
|
||||||
|
assert rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
assert tb.mcf_sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_test_mcf_filter(dut):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_mcast.value = 0x0180C2000001
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_ucast.value = 0xDAD1D2D3D4D5
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_src.value = 0x5A5152535455
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_src.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_type.value = 0x8808
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_lfc.value = 0x0001
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_pfc.value = 0x0101
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_forward.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_enable.value = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
async def check(tb, pkt, should_match):
|
||||||
|
await tb.source.send(bytes(pkt))
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == bytes(pkt)
|
||||||
|
|
||||||
|
if should_match:
|
||||||
|
assert rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_pkt = await tb.recv_mcf()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert bytes(rx_pkt).find(bytes(pkt)) == 0
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
assert tb.mcf_sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), 18))
|
||||||
|
|
||||||
|
# Multicast destination address
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast.value = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, True)
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='DA:D1:D2:D3:D4:D5', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, False)
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
# Unicast destination address
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast.value = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='DA:D1:D2:D3:D4:D5', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, True)
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, False)
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
# Source address
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_src.value = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, True)
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:AA:AA:AA', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, False)
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_src.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
# Ethertype
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, True)
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8880)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, False)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Opcode
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc.value = 1
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc.value = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x01' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, True)
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x01\x01' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, True)
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (b'\x00\x00' + payload)
|
||||||
|
await check(tb, test_pkt, False)
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
assert tb.mcf_sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_stress_test(dut, idle_inserter=None, backpressure_inserter=None):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
byte_lanes = tb.source.byte_lanes
|
||||||
|
id_width = len(tb.source.bus.tid)
|
||||||
|
id_count = 2**id_width
|
||||||
|
id_mask = id_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
src_width = 1
|
||||||
|
src_mask = 2**src_width-1 if src_width else 0
|
||||||
|
src_shift = id_width-src_width
|
||||||
|
max_count = 2**src_shift
|
||||||
|
count_mask = max_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_mcast.value = 0x0180C2000001
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_mcast.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_dst_ucast.value = 0xDAD1D2D3D4D5
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_dst_ucast.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_src.value = 0x5A5152535455
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_eth_src.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_eth_type.value = 0x8808
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_lfc.value = 0x0001
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_lfc.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_opcode_pfc.value = 0x0101
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_check_opcode_pfc.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_forward.value = 0
|
||||||
|
dut.cfg_mcf_rx_enable.value = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||||
|
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_pkts = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for k in range(256):
|
||||||
|
if random.randrange(8) != 0:
|
||||||
|
length = random.randint(1, byte_lanes*16)
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='DA:D1:D2:D3:D4:D5', type=0x8000)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (cur_id.to_bytes(2, 'big') + payload)
|
||||||
|
test_pkts.append((cur_id, test_pkt.copy()))
|
||||||
|
dest = cur_id | (0 << src_shift)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
length = random.randint(1, 18)
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (cur_id.to_bytes(2, 'big') + payload)
|
||||||
|
test_pkts.append((cur_id, test_pkt.copy()))
|
||||||
|
dest = cur_id | (1 << src_shift)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(bytes(test_pkt))
|
||||||
|
test_frame.tid = cur_id
|
||||||
|
test_frame.tdest = dest
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = (cur_id + 1) % max_count
|
||||||
|
|
||||||
|
for cur_id, test_pkt in test_pkts:
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == bytes(test_pkt)
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == cur_id
|
||||||
|
assert (rx_frame.tdest & count_mask) == cur_id
|
||||||
|
|
||||||
|
if rx_frame.tdest >> src_shift:
|
||||||
|
assert rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_pkt = await tb.recv_mcf()
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.log.info("RX packet: %s", repr(rx_pkt))
|
||||||
|
|
||||||
|
# check prefix as padding may be different
|
||||||
|
assert bytes(rx_pkt).find(bytes(test_pkt)) == 0
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
for k in range(1000):
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
assert tb.mcf_sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def cycle_pause():
|
||||||
|
return itertools.cycle([1, 1, 1, 0])
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def size_list():
|
||||||
|
return list(range(1, 128)) + [512, 1514, 9214] + [60]*10
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def mcf_size_list():
|
||||||
|
return list(range(1, 19))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def incrementing_payload(length):
|
||||||
|
return bytes(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if cocotb.SIM_NAME:
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_test_data)
|
||||||
|
factory.add_option("payload_lengths", [size_list])
|
||||||
|
factory.add_option("payload_data", [incrementing_payload])
|
||||||
|
factory.add_option("idle_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.add_option("backpressure_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_test_mcf)
|
||||||
|
factory.add_option("payload_lengths", [mcf_size_list])
|
||||||
|
factory.add_option("payload_data", [incrementing_payload])
|
||||||
|
factory.add_option("idle_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.add_option("backpressure_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_test_tuser_assert)
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_test_mcf_filter)
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_stress_test)
|
||||||
|
factory.add_option("idle_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.add_option("backpressure_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# cocotb-test
|
||||||
|
|
||||||
|
tests_dir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))
|
||||||
|
rtl_dir = os.path.abspath(os.path.join(tests_dir, '..', '..', 'rtl'))
|
||||||
|
lib_dir = os.path.abspath(os.path.join(rtl_dir, '..', 'lib'))
|
||||||
|
axis_rtl_dir = os.path.abspath(os.path.join(lib_dir, 'axis', 'rtl'))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
@pytest.mark.parametrize("data_width", [8, 16, 32, 64, 128, 256, 512])
|
||||||
|
def test_mac_ctrl_rx(request, data_width):
|
||||||
|
dut = "mac_ctrl_rx"
|
||||||
|
module = os.path.splitext(os.path.basename(__file__))[0]
|
||||||
|
toplevel = dut
|
||||||
|
|
||||||
|
verilog_sources = [
|
||||||
|
os.path.join(rtl_dir, f"{dut}.v"),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
parameters = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
parameters['DATA_WIDTH'] = data_width
|
||||||
|
parameters['KEEP_ENABLE'] = int(parameters['DATA_WIDTH'] > 8)
|
||||||
|
parameters['KEEP_WIDTH'] = parameters['DATA_WIDTH'] // 8
|
||||||
|
parameters['ID_ENABLE'] = 1
|
||||||
|
parameters['ID_WIDTH'] = 8
|
||||||
|
parameters['DEST_ENABLE'] = 1
|
||||||
|
parameters['DEST_WIDTH'] = 8
|
||||||
|
parameters['USER_WIDTH'] = 1
|
||||||
|
parameters['USE_READY'] = 1
|
||||||
|
parameters['MCF_PARAMS_SIZE'] = 18
|
||||||
|
|
||||||
|
extra_env = {f'PARAM_{k}': str(v) for k, v in parameters.items()}
|
||||||
|
|
||||||
|
sim_build = os.path.join(tests_dir, "sim_build",
|
||||||
|
request.node.name.replace('[', '-').replace(']', ''))
|
||||||
|
|
||||||
|
cocotb_test.simulator.run(
|
||||||
|
python_search=[tests_dir],
|
||||||
|
verilog_sources=verilog_sources,
|
||||||
|
toplevel=toplevel,
|
||||||
|
module=module,
|
||||||
|
parameters=parameters,
|
||||||
|
sim_build=sim_build,
|
||||||
|
extra_env=extra_env,
|
||||||
|
)
|
77
tb/mac_ctrl_tx/Makefile
Normal file
77
tb/mac_ctrl_tx/Makefile
Normal file
@ -0,0 +1,77 @@
|
|||||||
|
# Copyright (c) 2023 Alex Forencich
|
||||||
|
#
|
||||||
|
# Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
|
||||||
|
# of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
|
||||||
|
# in the Software without restriction, including without limitation the rights
|
||||||
|
# to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
|
||||||
|
# copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
|
||||||
|
# furnished to do so, subject to the following conditions:
|
||||||
|
#
|
||||||
|
# The above copyright notice and this permission notice shall be included in
|
||||||
|
# all copies or substantial portions of the Software.
|
||||||
|
#
|
||||||
|
# THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
|
||||||
|
# IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
|
||||||
|
# FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
|
||||||
|
# AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
|
||||||
|
# LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
|
||||||
|
# OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
|
||||||
|
# THE SOFTWARE.
|
||||||
|
|
||||||
|
TOPLEVEL_LANG = verilog
|
||||||
|
|
||||||
|
SIM ?= icarus
|
||||||
|
WAVES ?= 0
|
||||||
|
|
||||||
|
COCOTB_HDL_TIMEUNIT = 1ns
|
||||||
|
COCOTB_HDL_TIMEPRECISION = 1ps
|
||||||
|
|
||||||
|
DUT = mac_ctrl_tx
|
||||||
|
TOPLEVEL = $(DUT)
|
||||||
|
MODULE = test_$(DUT)
|
||||||
|
VERILOG_SOURCES += ../../rtl/$(DUT).v
|
||||||
|
|
||||||
|
# module parameters
|
||||||
|
export PARAM_DATA_WIDTH := 8
|
||||||
|
export PARAM_KEEP_ENABLE := $(shell expr $(PARAM_DATA_WIDTH) \> 8 )
|
||||||
|
export PARAM_KEEP_WIDTH := $(shell expr $(PARAM_DATA_WIDTH) / 8 )
|
||||||
|
export PARAM_ID_ENABLE := 1
|
||||||
|
export PARAM_ID_WIDTH := 8
|
||||||
|
export PARAM_DEST_ENABLE := 1
|
||||||
|
export PARAM_DEST_WIDTH := 8
|
||||||
|
export PARAM_USER_ENABLE := 1
|
||||||
|
export PARAM_USER_WIDTH := 1
|
||||||
|
export PARAM_MCF_PARAMS_SIZE := 18
|
||||||
|
|
||||||
|
ifeq ($(SIM), icarus)
|
||||||
|
PLUSARGS += -fst
|
||||||
|
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += $(foreach v,$(filter PARAM_%,$(.VARIABLES)),-P $(TOPLEVEL).$(subst PARAM_,,$(v))=$($(v)))
|
||||||
|
|
||||||
|
ifeq ($(WAVES), 1)
|
||||||
|
VERILOG_SOURCES += iverilog_dump.v
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += -s iverilog_dump
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
else ifeq ($(SIM), verilator)
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += -Wno-SELRANGE -Wno-WIDTH
|
||||||
|
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += $(foreach v,$(filter PARAM_%,$(.VARIABLES)),-G$(subst PARAM_,,$(v))=$($(v)))
|
||||||
|
|
||||||
|
ifeq ($(WAVES), 1)
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += --trace-fst
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
include $(shell cocotb-config --makefiles)/Makefile.sim
|
||||||
|
|
||||||
|
iverilog_dump.v:
|
||||||
|
echo 'module iverilog_dump();' > $@
|
||||||
|
echo 'initial begin' >> $@
|
||||||
|
echo ' $$dumpfile("$(TOPLEVEL).fst");' >> $@
|
||||||
|
echo ' $$dumpvars(0, $(TOPLEVEL));' >> $@
|
||||||
|
echo 'end' >> $@
|
||||||
|
echo 'endmodule' >> $@
|
||||||
|
|
||||||
|
clean::
|
||||||
|
@rm -rf iverilog_dump.v
|
||||||
|
@rm -rf dump.fst $(TOPLEVEL).fst
|
475
tb/mac_ctrl_tx/test_mac_ctrl_tx.py
Normal file
475
tb/mac_ctrl_tx/test_mac_ctrl_tx.py
Normal file
@ -0,0 +1,475 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
Copyright (c) 2023 Alex Forencich
|
||||||
|
|
||||||
|
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
|
||||||
|
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
|
||||||
|
in the Software without restriction, including without limitation the rights
|
||||||
|
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
|
||||||
|
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
|
||||||
|
furnished to do so, subject to the following conditions:
|
||||||
|
|
||||||
|
The above copyright notice and this permission notice shall be included in
|
||||||
|
all copies or substantial portions of the Software.
|
||||||
|
|
||||||
|
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
|
||||||
|
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
|
||||||
|
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
|
||||||
|
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
|
||||||
|
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
|
||||||
|
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
|
||||||
|
THE SOFTWARE.
|
||||||
|
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
import itertools
|
||||||
|
import logging
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
import random
|
||||||
|
|
||||||
|
from scapy.layers.l2 import Ether
|
||||||
|
from scapy.utils import mac2str
|
||||||
|
|
||||||
|
import pytest
|
||||||
|
import cocotb_test.simulator
|
||||||
|
|
||||||
|
import cocotb
|
||||||
|
from cocotb.clock import Clock
|
||||||
|
from cocotb.triggers import FallingEdge, RisingEdge, Event
|
||||||
|
from cocotb.regression import TestFactory
|
||||||
|
|
||||||
|
from cocotbext.axi import AxiStreamBus, AxiStreamSource, AxiStreamSink, AxiStreamFrame
|
||||||
|
from cocotbext.axi.stream import define_stream
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
McfBus, McfTransaction, McfSource, McfSink, McfMonitor = define_stream("Mcf",
|
||||||
|
signals=["valid", "eth_dst", "eth_src", "eth_type", "opcode", "params"],
|
||||||
|
optional_signals=["ready", "id", "dest", "user"]
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class TB:
|
||||||
|
def __init__(self, dut):
|
||||||
|
self.dut = dut
|
||||||
|
|
||||||
|
self.log = logging.getLogger("cocotb.tb")
|
||||||
|
self.log.setLevel(logging.DEBUG)
|
||||||
|
|
||||||
|
cocotb.start_soon(Clock(dut.clk, 8, units="ns").start())
|
||||||
|
|
||||||
|
self.source = AxiStreamSource(AxiStreamBus.from_prefix(dut, "s_axis"), dut.clk, dut.rst)
|
||||||
|
self.sink = AxiStreamSink(AxiStreamBus.from_prefix(dut, "m_axis"), dut.clk, dut.rst)
|
||||||
|
self.mcf_source = McfSource(McfBus.from_prefix(dut, "mcf"), dut.clk, dut.rst)
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.tx_pause_req.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_idle_generator(self, generator=None):
|
||||||
|
if generator:
|
||||||
|
self.source.set_pause_generator(generator())
|
||||||
|
self.mcf_source.set_pause_generator(generator())
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_backpressure_generator(self, generator=None):
|
||||||
|
if generator:
|
||||||
|
self.sink.set_pause_generator(generator())
|
||||||
|
|
||||||
|
async def reset(self):
|
||||||
|
self.dut.rst.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
self.dut.rst.value = 1
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
self.dut.rst.value = 0
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
async def send(self, pkt):
|
||||||
|
await self.source.send(bytes(pkt))
|
||||||
|
|
||||||
|
async def send_mcf(self, pkt):
|
||||||
|
mcf = McfTransaction()
|
||||||
|
mcf.eth_dst = int.from_bytes(mac2str(pkt[Ether].dst), 'big')
|
||||||
|
mcf.eth_src = int.from_bytes(mac2str(pkt[Ether].src), 'big')
|
||||||
|
mcf.eth_type = pkt[Ether].type
|
||||||
|
mcf.opcode = int.from_bytes(bytes(pkt[Ether].payload)[0:2], 'big')
|
||||||
|
mcf.params = int.from_bytes(bytes(pkt[Ether].payload)[2:], 'little')
|
||||||
|
|
||||||
|
await self.mcf_source.send(mcf)
|
||||||
|
|
||||||
|
async def recv(self):
|
||||||
|
rx_frame = await self.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
return Ether(bytes(rx_frame))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_test_data(dut, payload_lengths=None, payload_data=None, idle_inserter=None, backpressure_inserter=None):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
id_width = len(tb.source.bus.tid)
|
||||||
|
id_count = 2**id_width
|
||||||
|
id_mask = id_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
src_width = 1
|
||||||
|
src_mask = 2**src_width-1 if src_width else 0
|
||||||
|
src_shift = id_width-src_width
|
||||||
|
max_count = 2**src_shift
|
||||||
|
count_mask = max_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.tx_pause_req.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||||
|
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frames = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for test_data in [payload_data(x) for x in payload_lengths()]:
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(test_data)
|
||||||
|
test_frame.tid = cur_id | (0 << src_shift)
|
||||||
|
test_frame.tdest = cur_id
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frames.append(test_frame)
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = (cur_id + 1) % max_count
|
||||||
|
|
||||||
|
for test_frame in test_frames:
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == test_frame.tdata
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == test_frame.tid
|
||||||
|
assert rx_frame.tdest == test_frame.tdest
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_test_mcf(dut, payload_lengths=None, payload_data=None, idle_inserter=None, backpressure_inserter=None):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.tx_pause_req.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||||
|
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_pkts = []
|
||||||
|
|
||||||
|
opcode = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
for payload in [payload_data(x) for x in payload_lengths()]:
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (opcode.to_bytes(2, 'big') + payload)
|
||||||
|
test_pkts.append(test_pkt.copy())
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.send_mcf(test_pkt)
|
||||||
|
|
||||||
|
opcode += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
for test_pkt in test_pkts:
|
||||||
|
rx_pkt = await tb.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.log.info("RX packet: %s", repr(rx_pkt))
|
||||||
|
|
||||||
|
# check prefix as frame gets zero-padded
|
||||||
|
assert bytes(rx_pkt).find(bytes(test_pkt)) == 0
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_test_tuser_assert(dut):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.tx_pause_req.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
test_data = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), 32))
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(test_data, tuser=1)
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == test_frame.tdata
|
||||||
|
assert rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_arb_test(dut):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
byte_lanes = tb.source.byte_lanes
|
||||||
|
id_width = len(tb.source.bus.tid)
|
||||||
|
id_count = 2**id_width
|
||||||
|
id_mask = id_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
src_width = 1
|
||||||
|
src_mask = 2**src_width-1 if src_width else 0
|
||||||
|
src_shift = id_width-src_width
|
||||||
|
max_count = 2**src_shift
|
||||||
|
count_mask = max_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.tx_pause_req.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
test_pkts = []
|
||||||
|
test_frames = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for k in range(4):
|
||||||
|
length = byte_lanes*16
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='DA:D1:D2:D3:D4:D5', type=0x8000)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (cur_id.to_bytes(2, 'big') + payload)
|
||||||
|
test_pkts.append((cur_id, test_pkt.copy()))
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(bytes(test_pkt), tx_complete=Event())
|
||||||
|
test_frame.tid = cur_id | (0 << src_shift)
|
||||||
|
test_frame.tdest = cur_id
|
||||||
|
test_frames.append(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = (cur_id + 1) % max_count
|
||||||
|
|
||||||
|
length = random.randint(1, 18)
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (cur_id.to_bytes(2, 'big') + payload)
|
||||||
|
test_pkts.append((cur_id, test_pkt.copy()))
|
||||||
|
|
||||||
|
# start transmit in the middle of frame 2
|
||||||
|
await test_frames[1].tx_complete.wait()
|
||||||
|
for j in range(8):
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await tb.send_mcf(test_pkt)
|
||||||
|
await FallingEdge(dut.mcf_valid)
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = (cur_id + 1) % max_count
|
||||||
|
|
||||||
|
for k in [0, 1, 2, 4, 3]:
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_pkt = Ether(bytes(rx_frame))
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.log.info("RX packet: %s", repr(rx_pkt))
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id, test_pkt = test_pkts[k]
|
||||||
|
|
||||||
|
if rx_pkt.type == 0x8808:
|
||||||
|
# check prefix as frame gets zero-padded
|
||||||
|
assert bytes(rx_pkt).find(bytes(test_pkt)) == 0
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == 0
|
||||||
|
assert rx_frame.tdest == 0
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
assert bytes(rx_pkt) == bytes(test_pkt)
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == cur_id | (0 << src_shift)
|
||||||
|
assert rx_frame.tdest == cur_id
|
||||||
|
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
async def run_stress_test(dut, idle_inserter=None, backpressure_inserter=None):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
byte_lanes = tb.source.byte_lanes
|
||||||
|
id_width = len(tb.source.bus.tid)
|
||||||
|
id_count = 2**id_width
|
||||||
|
id_mask = id_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
src_width = 1
|
||||||
|
src_mask = 2**src_width-1 if src_width else 0
|
||||||
|
src_shift = id_width-src_width
|
||||||
|
max_count = 2**src_shift
|
||||||
|
count_mask = max_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.tx_pause_req.value = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||||
|
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_pkts = [list() for x in range(2)]
|
||||||
|
|
||||||
|
for k in range(256):
|
||||||
|
length = random.randint(1, byte_lanes*16)
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='DA:D1:D2:D3:D4:D5', type=0x8000)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (cur_id.to_bytes(2, 'big') + payload)
|
||||||
|
test_pkts[0].append((cur_id, test_pkt.copy()))
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frame = AxiStreamFrame(bytes(test_pkt))
|
||||||
|
test_frame.tid = cur_id | (0 << src_shift)
|
||||||
|
test_frame.tdest = cur_id
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.source.send(test_frame)
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = (cur_id + 1) % max_count
|
||||||
|
|
||||||
|
for k in range(16):
|
||||||
|
length = random.randint(1, 18)
|
||||||
|
payload = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||||
|
|
||||||
|
eth = Ether(src='5A:51:52:53:54:55', dst='01:80:C2:00:00:01', type=0x8808)
|
||||||
|
test_pkt = eth / (cur_id.to_bytes(2, 'big') + payload)
|
||||||
|
test_pkts[1].append((cur_id, test_pkt.copy()))
|
||||||
|
|
||||||
|
for c in range(random.randint(8, 64)):
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await tb.send_mcf(test_pkt)
|
||||||
|
await FallingEdge(dut.mcf_valid)
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = (cur_id + 1) % max_count
|
||||||
|
|
||||||
|
while any(test_pkts):
|
||||||
|
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
rx_pkt = Ether(bytes(rx_frame))
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.log.info("RX packet: %s", repr(rx_pkt))
|
||||||
|
|
||||||
|
test_pkt = None
|
||||||
|
|
||||||
|
if rx_pkt.type == 0x8808:
|
||||||
|
cur_id, test_pkt = test_pkts[1].pop(0)
|
||||||
|
# check prefix as frame gets zero-padded
|
||||||
|
assert bytes(rx_pkt).find(bytes(test_pkt)) == 0
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == 0
|
||||||
|
assert rx_frame.tdest == 0
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
cur_id, test_pkt = test_pkts[0].pop(0)
|
||||||
|
assert bytes(rx_pkt) == bytes(test_pkt)
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == cur_id | (0 << src_shift)
|
||||||
|
assert rx_frame.tdest == cur_id
|
||||||
|
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink.empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def cycle_pause():
|
||||||
|
return itertools.cycle([1, 1, 1, 0])
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def size_list():
|
||||||
|
return list(range(1, 128)) + [512, 1514, 9214] + [60]*10
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def mcf_size_list():
|
||||||
|
return list(range(1, 19))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def incrementing_payload(length):
|
||||||
|
return bytes(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if cocotb.SIM_NAME:
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_test_data)
|
||||||
|
factory.add_option("payload_lengths", [size_list])
|
||||||
|
factory.add_option("payload_data", [incrementing_payload])
|
||||||
|
factory.add_option("idle_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.add_option("backpressure_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_test_mcf)
|
||||||
|
factory.add_option("payload_lengths", [mcf_size_list])
|
||||||
|
factory.add_option("payload_data", [incrementing_payload])
|
||||||
|
factory.add_option("idle_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.add_option("backpressure_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_test_tuser_assert)
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_arb_test)
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
factory = TestFactory(run_stress_test)
|
||||||
|
factory.add_option("idle_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.add_option("backpressure_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# cocotb-test
|
||||||
|
|
||||||
|
tests_dir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))
|
||||||
|
rtl_dir = os.path.abspath(os.path.join(tests_dir, '..', '..', 'rtl'))
|
||||||
|
lib_dir = os.path.abspath(os.path.join(rtl_dir, '..', 'lib'))
|
||||||
|
axis_rtl_dir = os.path.abspath(os.path.join(lib_dir, 'axis', 'rtl'))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
@pytest.mark.parametrize("data_width", [8, 16, 32, 64, 128, 256, 512])
|
||||||
|
def test_mac_ctrl_tx(request, data_width):
|
||||||
|
dut = "mac_ctrl_tx"
|
||||||
|
module = os.path.splitext(os.path.basename(__file__))[0]
|
||||||
|
toplevel = dut
|
||||||
|
|
||||||
|
verilog_sources = [
|
||||||
|
os.path.join(rtl_dir, f"{dut}.v"),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
parameters = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
parameters['DATA_WIDTH'] = data_width
|
||||||
|
parameters['KEEP_ENABLE'] = int(parameters['DATA_WIDTH'] > 8)
|
||||||
|
parameters['KEEP_WIDTH'] = parameters['DATA_WIDTH'] // 8
|
||||||
|
parameters['ID_ENABLE'] = 1
|
||||||
|
parameters['ID_WIDTH'] = 8
|
||||||
|
parameters['DEST_ENABLE'] = 1
|
||||||
|
parameters['DEST_WIDTH'] = 8
|
||||||
|
parameters['USER_WIDTH'] = 1
|
||||||
|
parameters['MCF_PARAMS_SIZE'] = 18
|
||||||
|
|
||||||
|
extra_env = {f'PARAM_{k}': str(v) for k, v in parameters.items()}
|
||||||
|
|
||||||
|
sim_build = os.path.join(tests_dir, "sim_build",
|
||||||
|
request.node.name.replace('[', '-').replace(']', ''))
|
||||||
|
|
||||||
|
cocotb_test.simulator.run(
|
||||||
|
python_search=[tests_dir],
|
||||||
|
verilog_sources=verilog_sources,
|
||||||
|
toplevel=toplevel,
|
||||||
|
module=module,
|
||||||
|
parameters=parameters,
|
||||||
|
sim_build=sim_build,
|
||||||
|
extra_env=extra_env,
|
||||||
|
)
|
Loading…
x
Reference in New Issue
Block a user