【Efinix Ti60】以Modelsim測試Triple Speed Ethernet MAC IP Core的Testbench

本文示範如何使用Modelsim測試Efinty生成的Triple Speed Ethernet(TSE, 1000/100/10Mbps) MAC IP Core中提供的Testbench，並觀察波形。

注意

請先自行安裝Modelsim

在此Testbench中，Packet將以MAC/UDP Pattern Generate生成並經由AXI4傳輸至RGMII，並將RGMII的TX及RX設為loop-back，將封包傳回自己，如以下的data flow圖所示：

Data flow(官方user guide提供)

(1) 生成TSEMAC IP

1. 在IP選單中，右鍵新增IP

   

   新增IP

2. 在跳出的IP Catalog視窗中，選擇Triple Speed Ethernet MAC，並按Next>>

   

   IP Catalog選項

3. 設定IP名稱

   

   IP名稱

4. 切換到Deliverables tab，選擇Testbench及Testbench/modelsim選項，並按右下角Generate

   

   生成IP及Testbench

5. 生成的IP會在專案資料夾的IP/<module_name>底下

   

   生成路徑

(2) Modelsim測試

1. 在IP/<module_name>\Testbench中，可在tb_top.v設定測試參數

   

   tb_top.v位置

2. 在Parameter區塊中，設定TEST_CASE、MAC_SPEED及PAT_TYPE(pattern generator)

   // Parameter Define 
   parameter TSET_CASE = 1;//Values range from "1" to "9"
   parameter MAC_SPEED = 4;//4:1000M; 2:100M; 1:10M;
   parameter PAT_TYPE = 1;//0:UDP Pattern; 1:MAC Pattern;
   parameter DST_MAC_H = 16'habcd;
   parameter DST_MAC_L = 32'hef22_1100;
   parameter SRC_MAC_H = 16'heae8;
   parameter SRC_MAC_L = 32'h5e00_60c8;
   parameter MAC_DLEN = 16'd64;
   parameter SRC_IP = 32'hc0a80164;        
   parameter DST_IP = 32'hc0a80165;
   parameter SRC_PORT = 16'h0521;
   parameter DST_PORT = 16'h2715;
   parameter UDP_DLEN = 16'h64;

   Test Cases

   編號	名稱	說明
   1	MAC pattern封包TX測試	傳輸1000個長度為100的MAC pattern packet。
   2	UDP pattern封包TX測試	傳輸1000個長度為100的UDP pattern packet。
   3	Pause frame封包測試	傳輸5個packet，其順序為normal → normal → pause frame → normal → normal。
   4	巨幅(Jumbo)封包及過大(oversize) jumbo封包測試	傳輸長度為9000及9001的封包。其中長度9001應觸發error並記錄於 fInError register，且rx_axis_mac_tuser 轉為1。
   5	過小(undersize)封包測試	傳輸長度為0的封包。應自動填充8’h00的data value來滿足64-bytes之最小封包長度限制。
   6	錯誤(error)封包測試	傳輸3個packet，其順序為normal → has CRC error → oversize。
   7	位址過濾(Address filtering)測試	傳輸1個MAC address不是本機MAC address的封包。

3. 在IP/<module_name>\Testbench以任意terminal開啟並執行以下指令(請確保Modelsim已安裝)

   vsim -do modelsim.do

4. 在Modelsim中，將左方選單的tb_top拖曳到wave視窗(或右鍵add wave)

   

   Add wave

5. 觀察波形

   • Clock及APB3訊號

     

     clk & apb3

   • RGMII訊號

     可觀察到TX及RX為相反訊號，表示成功loop-back

     

     rgmii

6. Transcript中如顯示TEST PASSED表示測試成功

   

   Transcript