軟件架構如下圖所示：

一、 Tri Mode Ethernet MAC ip核功能

支持 10M、100M、1000M、2.5G 等多種速度，支持 RGMII、GMII、MII、SGMII、internal 等多種 PHY 接口。下圖展示了 TEMAC 的功能框圖。

其中 Transmit Engine 從 AXI-Stream TX 接口接收數據，并添加前導碼 Preamble、幀起始界定符 SFD、幀校驗序列 FSC 等，并在必要時（長度小于最小 MAC 幀長度）填充數據，因此在使用 TEMAC 時，MAC 幀的這幾個部分就不需要我們自己添加了（不過其他的 MAC 幀部分，如目的MAC地址、源MAC地址、類型/長度、MAC數據段等部分，還是要用戶按字節流給入 TEMAC 的）。

流量控制模塊 Flow Control 可發送和接收可編程的暫停幀。

用戶使用三個 AXI4 接口進行數據收發以及 MAC 控制器/ PHY 芯片配置，其中數據發送和接收使用 AXI4_Stream 接口，而配置接口使用 AXI4-Lite 接口，實現對 MAC 的配置和 MDIO 接口的讀寫。

可選的幀過濾器 Frame Filter 用于過濾與一組可配置過濾器匹配的幀，一般用于過濾掉目的 MAC 地址與本設備不一致的幀，TEMAC 默認開啟幀過濾器。

統計計數器 Statistics Counters 用于記錄 TX 和 RX 的幀數量，達到最大值后回繞，可配置為 32 或 64 位寬。

二、 Tri Mode Ethernet MAC ip核配置

該IP核作為MAC層，對PHY層接收數據進行處理；對于千兆以太網而言，MAC與PHY層之間使用GMII接口連接。

數據傳輸速率

• 1Gb/s 支持高達1Gb/s的以太網速度。支持四種類型的物理接口，即GMII，MII，RGMII和內部接口均可用。（千兆網選這個）
• 2.5 Gb / s 指的是以太網速度設置為2.5Gb/s，只支持內部連接。

主要設置接口

• PHY Interface:
  

• MAC Speed:
  
  
  internal mode clock source

• user clk2
  這是用戶邏輯時鐘，通常由用戶提供，用于MAC IP核內部邏輯和用戶接口的時鐘同步。
  在internal mode下，這個時鐘通常來自PCS/PMA IP核或外部時鐘源，頻率一般為125MHz（千兆以太網）或12.5MHz（百兆以太網）。

• rx user clk2
  這是接收用戶時鐘，專門用于MAC接收數據路徑的時鐘。
  在internal mode下，這個時鐘通常來自PCS/PMA IP核的接收時鐘輸出，用于同步接收數據流。

managemant type

幀濾波功能選擇，以及流控選擇

1) 幀過濾器選項（Frame Filter Options）

可以使用幀過濾器生成內核，從而阻止接收與此MAC不匹配的幀。這最常用于識別專門針對此MAC的數據包。默認為使用幀過濾器。

2）表條目數（Number of Table Entries）

可以使用查找表來生成幀過濾器，該查找表最多可以包含16個其他有效MAC幀匹配模式。您可以選擇0到16之間的整數來定義表中存在的匹配模式的數量。默認值為使用四個表條目。

3）啟用優先流控制（Enable Priority Flow Control）

選擇此選項可在核心中包括Priority Flow Control支持。如果包括在內，則包括在發送時生成PFC幀并在接收時解釋PFC幀的電路，以及對IEEE 802.3暫停請求的增強XON / XOFF支持。默認設置為禁用。

4）統計計數器（Statistics Counters）

可以使用內置的統計計數器生成內核。可用的計數器數量取決于內核的雙工設置，全雙工需要34個計數器，半雙工需要41個計數器。僅當內核配置有AXI4-Lite管理接口時，才能選擇此選項。默認值為包括統計信息計數器

5）統計寬度（Statistics Width）

統計信息計數器可以是32位或64位寬。這使您可以控制必須輪詢計數器的頻率，以避免由于溢出而導致信息丟失。默認值為使用64位寬的計數器。

6）統計重置（Statistics Reset）

當包括統計計數器時，可以包括邏輯以確保在硬件復位時將計數器清除為零。沒有此邏輯，計數器值將在復位后保持不變，并且僅在設備配置時清除。默認值為包括計數器重置功能

三、 Tri Mode Ethernet MAC ip核使用

3.1 ip核接口

3.2 ip核接口說明

全局時鐘與復位接口

名稱	輸入輸出類型	說明
gtx_clk	input	全局 125MHz 時鐘，2.5G 以太網時為 312.5MHz 時鐘；
glbl_rstn	input	全局復位信號（低有效），復位整個MAC IP核

發射端接口

名稱	輸入輸出類型	說明
tx_mac_aclk	output	物理接口數據傳輸的時鐘。該時鐘應用于物理接口發送電路和TX AXI4-Stream發送電路。 312.5MHZ對應2.5Gb/s 125MHZ對應1Gb/s 312.5MHZ對應2.5Gb/s 25MHZ對應100Mb/s 2.5MHZ對應10Mb/s
tx_reset	output	發送模塊復位信號，復位接收邏輯
tx_axis_mac_tdata[7:0]	input，	要傳輸的幀數據；
tx_axis_mac_tvalid	input，	數據有效信號；
tx_axis_mac_tready	output，	握手信號，當數據被正確接收時，該信號被斷言（注意到而非指示 TEMAC TX 空閑，這與一般的 ready 握手信號工作原理不同，因此不能用于判斷是否可以傳遞數據，而是判斷數據是否被正確傳輸了，從而決定是重傳本字節還是繼續傳輸下一字節）；
tx_axis_mac_tlast	input	幀結束信號；
tx_axis_mac_tuser	input	端口控制信號，指示發生一個錯誤；當在傳輸期間斷言該信號時，則 MAC 會插入一個錯誤代碼以損壞當前幀，中止傳輸并回到空閑狀態。
tx_ifg_delay[7:0]，	input，	IFG = Inter-Frame Gap（幀間間隔），tx_ifg_delay = 發送幀間延遲，控制MAC發送器在連續發送以太網幀之間的時間間隔 10Mbps：最小幀間間隔 = 9.6μs（96位時間） 100Mbps：最小幀間間隔 = 960ns（96位時間） 1000Mbps：最小幀間間隔 = 96ns（96位時間）
tx_collision，	output，	指示在發送過程中檢測到沖突（collision），全雙工模式下恒輸出 0（全雙工時，實際生成 IP 時該接口不生成）；
tx_statisitics_vector[31:0]，	output，	發送幀統計向量；提供發送方向的詳細統計信息；通常為32位，包含多個統計字段
tx_statistics_valid	output	統計向量有效標志。

接收端接口

名稱	輸入輸出類型	說明
rx_mac_aclk	output	物理接口數據傳輸的時鐘。該時鐘應用于物理接口發送電路和TX AXI4-Stream接收電路。 312.5MHZ對應2.5Gb/s 125MHZ對應1Gb/s 312.5MHZ對應2.5Gb/s 25MHZ對應100Mb/s 2.5MHZ對應10Mb/s
rx_reset	output	接收模塊復位信號，復位接收邏輯
rx_axis_mac_tdata[7:0]	output	接收到的幀數據；
rx_axis_mac_tvalid	output	數據有效信號；
rx_axis_mac_tlast，	output，	幀結束信號；
rx_axis_mac_tuser，	output，	控制信號，在幀