基於fpga的千兆乙太網的製作方法

2023-04-28 05:35:26 2

專利名稱：基於fpga的千兆乙太網的製作方法
技術領域：
本發明涉及一款基於FPGA的千兆乙太網。
背景技術：
隨著半導體技術及工藝的迅猛發展，處理器的速度越來越快，單位時間內處理的數據量增大，這就要求在數據傳輸方面有高速的接口設計。千兆乙太網傳輸速度為 1000Mbps，並且可以方便的與普通計算機互連，目前已經在各類通信設備及信號處理設備中得到廣泛運用。

發明內容
本發明的目的是在已有的快速乙太網的基礎上，提供一種千兆乙太網的設計方法，在不改變協議的前提下，可以大幅提高接口的傳輸速度。本發明由FPGA、乙太網物理層晶片、RJ45和網線構成。千兆乙太網的設計涉及TCP/IP協議，物理層由乙太網物理層晶片DP83865實現， 物理層以上協議在FPGA內部實現，媒體訪問控制(MAC)協議由IPCORE完成，MAC層以上的協議使用硬體描述語言完成。這樣就實現了 TCP/IP協議，可以與普通計算機或者是交換機進行數據傳輸。


圖1為基於FPGA的千兆乙太網的原理框圖
具體實施例方式FPGA與乙太網物理層晶片之間採用GMII接口設計，網線連接通信雙方的RJ45。 供電之後，系統對MAC核和物理層晶片進行配置，使通信雙方自協商，完成傳輸速度和相關信息的協商，進而建立有效可靠的連接。系統配備有5個工作指示燈，分別為十兆指示燈， 百兆指示燈，千兆指示燈，雙工方式指示燈，活動狀態指示燈。十兆指示燈、百兆指示燈、 千兆指示燈用於指示當前系統的工作速度，雙工方式指示燈用於指示當前系統的工作模式，活動狀態指示燈用於指示當前系統是否處於活動狀態。網絡層使用IP協議，運輸層使用UDP協議，並使用一些輔助協議，如ARP協議，部分ICMP協議等，共同完成數據傳輸的功能。各協議層之間完全獨立，互不影響。系統工作在雙工模式下，收發通道獨立。
權利要求
1.一種基於FPGA的千兆乙太網設計，其特徵在於可以使用FPGA控制千兆乙太網晶片， 完成高速數據傳輸的任務，其結構簡單，成本低廉。
2.根據權利要求1所述的基於FPGA的千兆乙太網設計，其特徵在於使用網線連接雙方，系統上電後，雙方進行自協商，確定通信的速度和工作方式。通信採用TCP/IP協議。
全文摘要
本發明設計了一種基於FPGA的千兆乙太網，此設計結構簡單，成本低廉。可以與普通計算機互連，進行數據傳輸。FPGA外部只需使用一片千兆物理層晶片，物理層以上協議全部在FPGA內部實現，系統在增強了功能的同時，控制了成本。通信使用TCP/IP協議，系統中使用五個LED燈指示系統的工作狀態。
文檔編號H04L12/28GK102571504SQ20101058016
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者張 誠, 陳春芳 申請人:張 誠