基于PM3388和FPGA的网络接口的研究设计

4 系统调试

FPGA的调试包括输入FPGA和输出FPGA两部分，主要检查FPGA的焊接、时钟和程序下载等是否正确，调试方法是用VHDL编写一个计数器的程序，用JTAG下载到FPGA中，利用SignalTap软件和指示灯测试FPGA是否工作正常。实现系统输入输出处理功能的大规模VHDL程序的调试放在整个线路接口卡的调试中进行。

PM3388芯片是千兆线路接口卡完成MAC层控制功能的芯片，其调试是整个千兆线路接口卡调试的重点。PM3388芯片的调试需要板级处理机软件、板级处理机、输入输出FPGA和网络测试仪配合，调试内容依次为寄存器配置、PL4系统侧环回、SERDES系统侧环回、SERDES线路侧环回、PL4线路侧环回。

PM3388芯片寄存器配置的调试过程为：首先往一个可读写寄存器（选择地址为0x6的寄存器）中写入一个数，再读出来比较是否正确，如果不正确，通过SignalTap软件分别抓输出FPGA与PM3388芯片的微处理机接口的读写控制信号，确定错误是发生在写操作还是读操作上，排除错误。单个寄存器的配置调试通过后，再进行多个寄存器的连续配置，调试方法是配置PM3388进入不同工作模式，通过检查状态寄存器的值判断是否配置成功，如果不成功，检查相邻寄存器的配置是否发生了干扰，通过SIGNALTAP软件查看逻辑和时序问题,再加以解决。

　　而PL4系统侧环回主要是为了验证输出FPGA与PM3388的输入PL4接口、输入FPGA与PM3388的输出PL4接口是否正常，调试方法是使用板级处理机向输出处理FPGA发送协议包，输出处理FPGA再把该数据包发送到PM3388的PL4接口的接收侧，接收侧把该数据包环回到PL4接口的发送侧，从发送侧发送到输入处理FPGA，最后该数据包被板级处理机读回来进行比较。调试中发生的错误可以通过PM3388内部的统计寄存器和SIGNALTAP软件进行定位，再采取相应的措施排除错误；

5 总结

　　本文的创新点在于采用合理的设计方案和调试方案，完成了十接口千兆线路接口卡的设计与实现，研制的千兆线路接口卡完全满足了T比特路由器项目对十接口千兆线路接口卡设计的功能与性能要求。采用FPGA设计并实现了十接口千兆以太网线路接口卡设计与实现中的帧重组与加速功能，能够提供更高的带宽，具有更好的加速性能。

参考

　　1 谭章熹，林闯，任丰源，周文江，“网络处理器的分析与研究”，软件学报，vol14，2003

　　2 G. Jennes, G. Leduc and M. Tufail, “A Scheduler for Relative Delay Service Differentiation,”Annals of Telecommunications, vol. 571-2, 2002

　　3 陆增援，刘树彬，宋健等，“宽带网络接口板的设计与实现”，中国科学技术大学学报，vol 33（2），2003.4

　　4 李长胜　龙文, 基于FPGA的高速硬件防火墙报文检测系统设计《微计算机信息》2006,NO.1-2,P166