千兆以太网芯片RTL8211Verilog程序

本程序由多个verilog文件组成，包括了hdl文件夹里所有的相关文件以及一些必要的IP核。
文件功能介绍
crc.v:主要在udp发送时使用，计算udp的包的CRC数值。
ethernet.v:对udp_send.v和udp_receive.v文件的封装。
ethernet_top.v:整个工程的示例顶层文件，只是展示如何调用文件和其他相关的ip核文件。
udp_receive.v:负责udp的接收处理过程。
udp_send.v:负责udp的发送处理过程。

文件讲解

udp_receive.v
端口：

clk :接收模块的主时钟。
rst_n :接收模块的全局复位信号。
rx_data_len :接收数据的udp数据包长度，是udp报头的参数。
rx_total_len :接收数据的ip数据包长度，是ip数据报头的参数。
update :当接收到新的udp数据包时，该值会拉高一周期。
ip_header :接收的整个IP数据包头，仅支持160位的IP数据报头。
udp_header :接收的整个UDP数据报头，仅支持64位的UDP数据报头。
mac : 接收的整个MAC数据包，包括目的MAC，源MAC和IP包类型标识。
data_o :接收的有效数据。
src_mac :数据包的源MAC地址。
src_addr :数据包的源IP地址。
src_port :数据包的源端口地址。
DF :IP数据包的参数，为0代表数据包可分片，为1代表不可分片。
MF :IP数据包的参数，为1代表还有分片，为0代表这是最后一片。
e_rxdv :RTL8211的控制IO，当为高时代表接收数据有效。
rxd :RTL8211的接收数据IO。

常数定义：

CAN_RECEIVE_BROADCAST:是否支持接收广播数据包，也就是MAC地址为FFFFFFFFFFFF的数据包。
DST_ADDR:设置目的地址的IP地址，也就是RTL8211的网卡地址。
DST_PORT:设置目的地址的端口地址，也就是RTL8211的端口。
DST_MAC:设置目的地址的MAC地址，也就是RTL8211的MAC地址。

状态机状态跳转设置：

IDLE：空闲状态，只要接收到前导码，就进入R_PRE状态。
R_PRE:接收前导码，接收到7个前导码和一个开始位数据后，进入R_MAC状态。
R_MAC:接收MAC数据状态，接收完毕后进入R_HEADER状态。
R_HEADER:接收IP数据报头和UDP数据报头，接收完毕进入R_DATA状态。
R_DATA:接收UDP有效数据，接收完毕后进入R_FINISH。
R_FINISH:返回IDLE状态。

udp_send.v
端口：

clk,rst_n信号如上；
data_i:需要发送出去的数据，在tx_dv为高时将需要发送的数据通过该端口传输到UDP数据包。
tx_data_len:发送的数据长度，UDP数据包的参数。
crc:整个以太网数据包的CRC校验码，留作数据校验使用。
crcen:crc模块的使能信号，为高crc校验模块才可以计算。
crcrst:crc模块的复位信号，为高crc检验模块复位。
start:UDP发送模块的开始信号，为高驱动模块开始组帧发送。
busy:UDP发送模块的忙碌信号，当模块正在组帧发送的过程中时该信号拉高。
tx_dv:UDP发送模块的指示信号，告知当前UDP模块已经可以将数据发送出去，请将需要发送的数据发过来。
dst_mac:目的地址的MAC地址。
dst_addr:目的地址的IP地址。
dst_port:目的地址的端口地址。
DF,MF如上所述。
tx_en:RTL8211的发送使能信号，为高发送数据有效。
txer:RTL8211的发送错误信号。
txd:RTL8211的发送数据IO。

常数定义：

IP_HEADER_LEN:ip数据包的长度，默认就好，不需要改。
TTL:IP数据包的参数，生存时间。
SRC_ADDR:源地址的IP地址。
SRC_PORT:源地址的端口。
SRC_MAC:源地址的MAC地址。

状态机状态跳转设置：

IDLE:空闲状态，start为高进入MAKE_IP状态。
MAKE_IP:生成IP数据包，进入MAKE_SUM状态。
MAKE_SUM:计算IP数据包的首部校验和，计算完毕进入SEND_PRE状态。
SEND_PRE:发送7个前导码和1个开始码。然后进入SEND_MAC状态。
SEND_MAC:发送目的MAC，源MAC和IP数据包类型，然后进入SEND_HEADER状态。
SEND_HEADER:发送IP数据报头和UDP数据报头，然后进入SEND_DATA状态。
SEND_DATA:发送有效数据，发送完毕进入SEND_CRC状态。
SEND_CRC:发送CRC数据，发送完毕进入IDLE_CODE状态。
IDLE_CODE:发送12个空闲码，以太网数据包的要求。发送完毕回到IDLE状态

为了满足125Mhz的时序要求，这两个核心部分的代码尽力做了一些修改，比如udp_send中，发送如MAC，数据报头时，都采用了状态机根据计数器的值发送对应位的数据， 之前曾经试过直接发高八位，然后通过不断地移位将没有发送过得数据移到高八位，但这个方法无法满足125Mhz的时序要求，所以改成了现在这个方式。又比如计算首部检验和， 将计算的过程分成了几步来计算，也有效的减少了时序违例的总数。
但是即使如此，仍有部分信号不满足时序要求，时序报告会产生负1ns左右的时序路径。

未完待续，等着填坑。。。
填坑文章
（探索千兆网）1. 认识以太网帧的整个结构
（探索千兆网）2. 为保证数字电路时序裕量所做的努力