基于FPGA的的以太网控制设计
内容摘要
随着我国家电等娱乐电子设备下乡活动推广、Internet的迅速发展、消费娱乐产品智能化发展,嵌入式系统将为日常生活带来更多的便利从而得到人们的青睐,其发展也将得到更多商家的重视。由此产生了嵌入式系统连接互联网的问题,本文根据这一背景,设计并实现了基于FPGA的以太网控制器,为嵌入式系统提供了连接Internet的接口,结合所提供的驱动程序,可以实现发送、接收数据的功能。本文通过对以太网数据帧格式的分析,对数据发送和接收过程可能出现的问题进行预判,以及如何避免这种问题出现和出现问题后如何处理进行了研究,设计并实现了一种以太网控制器框架结构。并对上述设计用QuartusⅡ9.1开发软件进行设计、实现、模拟仿真实验。实验结果表明,设计的以太网控制器能实现数据接收、发送的功能,并且对于常见的问题有一定的处理能力,如能在发送过程中对数据进行校验,进行错误处理。
关键词：嵌入式系统; FPGA; TCP; 以太网控制器;
前言
纵观计算机网络的发展历程，以太网从70年代发展到现在，可以当之无愧的说是众多网络技术中影响力最为深远的一种局域网技术。伴随计算机通信技术的迅猛发展，以太网技术不断创新，不断开发出新的功能，并逐步成为世界上最流行的网络技术'”。以太网自1982 年被采纳为IEEE标准以来，在局域网范围内迅，速得到了广泛应用，成为局域网的事实标准。在互联网技术大发展和嵌入式通信广泛应用的当代，以太网接入也由原来的工作组场合，转而进入居民住宅、商场超市、公园景区等场合，让广大用户可以享受到缤纷绚烂的互联网世界。伴随着快速以太网，尤其是千兆和万兆以太网的出现，以太网在高性能计算机领域也开始拥有自己的领地。毫无疑问，以太网技术是当前应用范围最广泛，同时也是应用前景最广阔的网络技术。
以太网技术之所以能够在众多网络技术中脱颖而出，在各行各业中无处不在，与其自身的特点是密不可分的，下面简单介绍以太网的技术优势'。
FPGA ( Field - Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA (Logic Cell Array) 这样一个概念，内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB ( Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分;它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半 定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点;FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一)。
1.采用FPGA设计ASIC电路(特定用途集成电路)，用户不需要投片生产， 就能得到合理可用的芯片。
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