前言

本文主要介绍了关于Aurora8B10B IP官方提供的模板工程的使用，并进行了简要的仿真查看测试结果，确保仿真传输的正确性。

示例设计架构

示例设计 每个 Aurora 8B/10B 内核都包含一个示例设计（< 组件名称 >_exdes），该设计在简单的数据传输系统中使用该内核。

示例设计包含以下组件：

• 连接到 TX 接口的帧生成器 (FRAME_GEN)
• 连接到 RX 用户界面的帧检查器 (FRAME_CHECK)

• 用于调试和测试的 VIO/ILA 实例

下图显示了全双工内核的示例设计框图。

示例设计使用所有核心接口。 没有 TX 或 RX 接口的单工内核分别没有 FRAME_GEN 或 FRAME_CHECK 块。

示例代码结构

示例工程的代码架构如下：

1. 包含一个Aurora IP模块，这个模块包含了和Aurora内核配置操作的相关驱动和设置。
2. 两个接口互转模块：LL转AXI和AXI转LL接口的模块。

FRAME_GEN 模块

FRAME_GEN 模块按照 AXI4-Stream 协议为每个 PDU、UFC 和 NFC 接口生成用户流量。 该模块包含一个伪随机数生成器，它使用具有特定初始值的线性反馈移位寄存器 (LFSR) 来生成可预测的数据序列。 FRAME_CHECK 模块使用此数据序列来验证 Aurora 数据通道的完整性。 模块输入是 user_clk、reset 和 channel_up。LFSR用于产生伪随机数据，LFSR的低位连接到REM总线。

接口描述

接口这里类似AXI总线，官方估计是复用了之前写好的模块，所以对这部分总线名称没有进行修改和重写。下表对接口进行了简单的说明。

代码讲解部分可参考下文：

Aurora IP核例子简析

在FRAME_GEN 模块中控制发送由一个状态机控制，阅读代码后，提取代码状态机部分，画出该模块的状态转移图。

FRAME_CHECK 模块

FRAME_CHECK 模块验证 RX 数据的完整性。 该模块使用与 FRAME_GEN 模块相同的 LFSR 和初始值来生成预期的 RX 帧数据。将接收到的用户数据与本地生成的流进行比较，并根据 AXI4-Stream 协议报告任何错误。 FRAME_CHECK 模块适用于 PDU、UFC 和 NFC 接口。

例程中根据生成的线型LFSR，通过REM总线的标识进行解码恢复出发送的伪随机数据。

建立帧模式工程

新建一个空工程，选择一个有高速串口的芯片即可，然后在IP目录下选择Aurora IP，如果只是查看仿真就保持默认配置即可。选中该IP右击，打开模板工程，确认后会自动新建一个模板工程。

完成建立后可看到例程中的代码结构和前文介绍相同。

查看仿真

选中仿真按钮点击运行行为级仿真。

在仿真设计中，例程调用了两个Aurora IP进行收发回环测试。收发数据为相同的数据。添加任一个调用例化的IP的信号到波形窗口，然后点击运行等待。需要等待一段时间后，在rx和tx_data信号可以看到收发信号，如下图，收发信号由十几个clk的延时，同时在空闲状态时插入了随机数确保传输，所以在接收有效信号断言外的随机数据不用过多关注。

建立流模式工程

在配置Aurora IP时，接口模式选择stream流模式。

然后重复刚刚生成例程的步骤。

流模式代码结构

流模式的代码结构和帧模式相似，因为是流模式，发送和接收端的信号相比帧模式少了几个，例如数据生成模块少了以下端口：TX_SOF_N，TX_EOF_N，TX_REM，而且这里的信号，在经过转换后LL接口转成AXI接口后，信号也会相应减少一些。

流模式的发送端模块代码的主体相比帧模式少了复杂的状态机设计，只剩下伪随机数生成部分。接收也少了对帧数据的解码操作。

查看仿真

仿真结果类似帧模式下传输，传输结果正确。

reference

1. PG046
2. Aurora IP例程
3. FPGA设计心得（6）Aurora IP核例子简析与仿真（framing版）