实验背景
在（四）中介绍了Github开源项目verilog-ethernet的移植思路，以及对MII接口和数据链路层等功能的仿真，下面介绍数据的跨时钟域传输，以太网数据传输过程和网络层数据传输相关的移植。
实验内容
数据的跨时钟域传输处理，以太网数据传输过程和网络层数据传输模块介绍与仿真。
实验步骤
对于MII接口，tx_clk和rx_clk均由PHY芯片提供，且为25MHz，上层模块传输数据的时钟可能并不是25MHz，这就有跨时钟域的问题，解决数据跨时钟传输一般的解决方法是使用fifo，verilog-ethernet项目中使用的模块是axis_async_fifo_adapter.v。文件如下：
可以看到，有两个类似的模块，其中axis_async_fifo.v的输入和输出数据是等位宽，而axis_async_fifo_adapter.v模块的输入和输出数据位宽可以不等。
上层模块将数据输入到axis_async_fifo_adapter模块中进行跨时钟时钟处理后，再输出到eth_mac_mii模块中。对应的顶层模块如下：
RTL视图如下：
该模块端口分为axis_in, axis_out和mii接口，如下：
对该模块进行仿真，测试模块代码片段如下：
在参数设置中，设置位宽都为8，使能TX（RX）_FRAME_FIFO模式，这个模式的功能是，当axis上数据传输结束后，就开始将fifo中的数据发送出去。
其中系统时钟设置为50MHz，即上层数据以50MHz时钟传输到axis_async_fifo_adapter模块。
传输50字节的数据到axis_async_fifo_adapter中。
启动仿真，查看axis_async_fifo_adapter波形，
可以看到数据在50MHz(s_clk)时钟下写入数据，以25MHz(m_clk)时钟读出数据，且读出数据是写入完成后自动进行的，正是TX_FRAME_FIFO模式的体现。下面查看mii_tx有关的信号
可以观察到，前导码和帧分隔码正确，在传输完50字节数据后，填充数据使整个帧达到64字节。
至此，上层数据的跨时钟域处理完成，下面就是数据逐层据封装的过程，以太网包数据结构如下：
14字节的帧头信息，有效数据和帧校验码如下表所示
对于网络层，分为IP首部和有效数据（payload）；传输层分为UDP首部和有效数据。首先看以太网帧头部和有效数据。对应模块如下：
该模块主要端口如下：
分为首部信号和有效数据信号，首部信号中要目的mac地址，源mac地址，type信息。
输出数据信号如下：
创建该模块（eth_axis_tx）与eth_mac_mii_fifo模块的顶层文件，如下：
例化eth_axis_tx模块
例化eth_mac_mii_fifo模块
RTL视图如下：
对该顶层模块（eth_axis_tx_top）进行仿真，测试文件如下：
时钟信号如下：
系统时钟50MHz, mii_tx传输时钟25MHz。
仿真过程分为两步，第一步传输帧头信息，第二步传输有效数据信息：
帧头信息如下：
目的mac地址：22_33_44_55_66_77
源mac地址：88_99_aa_bb_cc_dd
type信息为：16’h08_00，表示上层协议类型为IP协议。
有效数据为20字节的数据。eth_axis_tx模块的输入波形如下：
在输出端口，将头部信息和有效数据合并，波形如下：
数据传输到eth_mac_mii_fifo模块，数据在25MHz时钟下传输：
mac地址和type信息传输正确，波形如下：
数据填充功能正常，波形如下：
下面进行网络层封装的分析，网络层使用IP协议，IP首部如下：
改图摘自《Computer Networks》第五版，作者为Andrew S.Tanenbaum和DAVID J. WETHERALL，各字段的介绍可以参考这本书。对应的模块如下：
该模块端口信息如下：
这里看到IP首部信息和以太网帧头信息，创建顶层模块，如下：
对应的顶层模块RTL视图如下：
对该顶层模块进行仿真，仿真文件如下：
首先传输首部信息
再传输有效数据
如果需要修改IP地址，mac地址等信息，只要修改对应信号的值即可，启动仿真，查看首部信息和有效数据输入：
mii_tx输出如下：
以太网帧头信息波形如下：
IP首部信息波形如下：
有效数据如下：
填充数据如下：
至此，网络层数据封装过程分析完成，后面将介绍传输层数据传输过程，约束文件的编写，以及板级验证。