四、 硬體模擬與驗證
4.8 模擬結果
本章節根據實體編碼子層上的資料傳輸流程,透過模擬摸波形圖來做一個詳 細的介紹。圖 4-9 與圖 4-10 為實體編碼子層在傳送與接收資料之前的初始狀態 波形圖。當實體編碼子層在初始開機狀態之下,資料傳送端會先送出近端鏈結錯 誤的訊息,在此同時資料接收端也會不斷的傳送近端鏈結錯誤的訊息給MAC 功 能模組。當資料傳送端送出近端鏈結錯誤的訊息之後便會開始傳送閒置控制位 元,直到下一筆資料可傳送為止。
圖4–9 傳送初始狀態波形圖
圖4–10 接收初始狀態圖
實體編碼子層接收資料端不斷的將近端鏈結錯誤的訊息透過XGMII 傳送至 MAC 功能模組,並且在此同時資料接收端也不斷的在做資料區塊鎖定動作,當 資料區塊鎖定之後,接收資料端便停止傳送近端鏈結錯誤的訊息給MAC 功能模 組,而準備開始接收正常資料區塊。在資料傳送端部分實體編碼子層不再接收到 遠端鏈結錯誤的訊息之後,便會開始準備傳送正常資料,圖4–11 與 4–12 為資 料區塊鎖定後,開始傳送接收資料的波形圖。
圖4–11 資料區塊鎖定波形圖
圖4–12 資料接收圖
圖 4-13 為發生高位元錯誤率時的波形圖。當發生高位元錯誤率時,實體編 碼子層接收端便會進入資料區塊非鎖定的狀態,這時候接收端的硬體便會將近端 鏈結錯誤的訊息傳送給MAC 功能模組,然後會透過資料傳送端送出遠端鏈結錯 誤的訊息。接下來的硬體動作就跟初始狀態的處理模式一樣,直到資料區塊鎖定 為止,才會在開始正常的傳送接收資料。
圖4–13 發生高位元錯誤率的波形圖
圖4–14為傳輸階段鏈結錯誤與SLIP功能模組致能狀態波形圖。當發生高位 元錯誤率狀態,意即在64個資料區塊之中超過16個同步標頭位元的錯誤,所以資 料區塊鎖定訊號會變呈解致能狀態,在此同時SLIP功能模組會進入致能狀態。
SLIP功能模組致能之後,會尋找下一個待檢測的同步標頭位元,然後在經過64 個區塊資料的檢測,若是沒有發生錯誤則資料區塊再度進入鎖定狀態,意即所傳 接收的資料具有高的可靠性。
圖4–14 傳輸階段鏈結錯誤與SLIP功能模組致能狀態波形圖
圖4–15為接收錯誤資料波形圖。當錯誤的資料格式或是在傳輸之中發生錯 誤,則錯誤控制字元便會由硬體電路所產生。由下圖可以看出,當錯誤發生之時 錯誤資料的控制訊號會產生,在此同時被傳輸的資料將會變成錯誤控字元格式。
圖4–15 接收錯誤資料波形圖