基于FPGA的以太网通信接口的实现.docx

摘要：本课题设计的是一种基于FPGA的以太网通讯接口完成的计划。以太网技术是上个世纪七十年代的产物，随着计算机网络的不断发展，由于它的简易型、价格便宜和高效性，成为了众多网络技术中影响力最为深远的一种局域网技术，随着网络的日渐普及，以太网被广泛应用。而以太网是现今局域网用的通讯协定的尺度，以硬件描述语言实现电路设计，为了快速，有效地实现FPGA与上位机之间的通信，因此设计该方案实现以太网通信接口。

随着以太网通信技术的飞速发展，及其FPGA的不断兴起，人们对于信息通信的要求与日俱增。经过了对硬件描述语言，TCP/IP协议以及对FPGA芯片的理解和学习，结合相关知识设计实现此方案，而最核心的就是对以太网通信接口的设计。以太网接口是网络通信的标准，常见的速率有10M、100M、1000M，是计算机、服务器、高速设备等常用的接口。由于其无可替代的通用性，几乎所有接入网络的硬件设备都有以太网接口。

关键词：FPGA；TCP/IP协议；MAC层；硬件描述语言；

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1课题研究的背景及意义-1

1.2 FPGA的国内外发展状况-1

第二章系统方案设计-2

2.1系统总体结构设计-2

2.2以太网接口TCP/IP协议-2

2.3系统层MAC接口设计-3

第三章硬件设计-4

3.1 FPGA的芯片介绍-4

3.2 FPGA设计流程-5

3.3以太网通信接口-5

第四章软件设计-8

4.1软件设计流程-8

4.2各模块程序的功能-8

4.2.1可编程输入输出模块-8

4.2.2可配置逻辑模块-8

4.2.3 DCM与BRAM模块-9

4.2.4内嵌功能模块-9

4.2.5实验验证-10

第五章试验和总结-13

5.1准备工作-13

5.2以太网的传输测试-16

5.3总结-20

结束语-21

致谢-22

参考文献-23

附录源程序代码-24