基于FPGA的以太网通信的分析与研究.doc

摘要:本文主要基于以太网通信协议,利用FPGA技术，实现了对以太网数据通信系统的结构设计以及功能验证。本文重点分析了UDP、IP等数据报的协议格式，介绍了以太网通信的原理。在软件方面，本文基于FPGA技术，利用ISE软件和MODELSIM仿真软件，实现了以太网数据包的接收、发送、CRC校验等功能。在硬件方面，本文基于FPGA，通过GMII总线和开发板上的Gigabit PHY 芯片，实现了与PC之间的通信。最后，本文利用PC端的以太网通信测试软件，实现了对整个以太网通信系统的功能验证。

关键词：现场可编程门阵列；以太网通信；UDP协议；IP协议

目录

摘要

Abstract

第一章  概述-1

1.1研究背景及其发展现状-1

1.2基于FPGA以太网通信技术连接的目的和意义-2

1.3论文主要内容-2

第二章  以太网通信的工作原理-3

2.1以太网主要通信协议-3

2.1.1 UDP协议的报头格式-4

2.1.2 IP数据报首部-4

2.1.3中断和时钟功能介绍-5

2.2 FPGA技术分析-5

2.2.1 DDS技术-5

2.2.2多体制调制解调技术-6

第三章  以太网通信PHY芯片-7

3.1 RTL8211E芯片的特点与功能-7

3.2 GMII工作原理-8

3.3 MDIO工作流程-9

第四章  仿真测试及功能实现-10

4.1 Xilinx ISE的硬件平台设计-10

4.2 ModelSim软件平台设计-10

4.3仿真分析及功能实现-10

4.3.1GMII UDP数据发送模块-11

4.3.2GMII UDP数据接收模块-12

4.3.3CRC校验模块-13

4.4仿真中遇到的问题和解决方案-13

4.4.1测试结果与分析-14

结束语-15

致  谢-16

参考文献-17

附录A-18

附录B-19