FPGA RTL8211 гигабитный модуль трансивера Ethernet драйвер EPON UDP | Инструменты

FPGA RTL8211 гигабитный модуль трансивера Ethernet драйвер EPON UDP | Инструменты

Интерфейс Ethernet, как интерфейс межподключения, широко используется в настоящее время. От домашнего широкополосного доступа к серверному обмену данных до промышленного контроля, Ethernet можно увидеть везде. Система FPGA использует Ethernet, который в основном используется для высокоскоростной и дальней передачи данных, такой как светодиодный дисплей, система мониторинга и так далее. Ethernet передачи данных также развились от ранних телефонных линий до выделенных витых пар кабелей до волоконной оптики, высокочастотного радио, и теперь относительно новый срок службы.

Модуль ACM8211 обеспечивает гигабитный Ethernet-интерфейс к макетной плате FPGA, которая состоит из гигабитной Ethernet PHY и сетевого трансформаторного интерфейса. Когда данные Ethernet должны быть отправлены, FPGA отправляет данные на чип PHY, который кодирует данные и загружает данные в сеть через сетевой трансформатор. Данные передаются по сети на приемник. Данные, отправленные с удаленного конца, передаются в сетевой трансформатор через сетевой провод. Выход сетевого трансформатора подключен к чипу PHY. После того, как сигнал декодирован чипом PHY, фактические данные получены, а затем данные передаются на чип FPGA. Функциональная схема блока FPGA реализации передачи данных Gigabit Ethernet выглядит следующим образом:

ACM8211 модуль проектирует и реализует гигабитную Ethernet цепь с интерфейсом GMII. Благодаря этой сети Ethernet пользователи могут передавать данные, собранные или рассчитанные FPGA на другие устройства, такие как ПК или сервер, или получать и обрабатывать данные, передаваемые другими устройствами.

Пользователи, которые подвергаются воздействию Ethernet, должны часто слышать о TCP / IP-протокол. Действительно, протокол TCP / IP широко используется в ПК или встроенных системах. Поэтому, когда люди видят интерфейс Ethernet на FPGA, первая идея заключается в реализации протокола TC / IP. Здесь, прежде всего, можно быть уверенным, что использование FPGA для реализации протокола TCP / IP не является проблемой, но способ достижения этого не является самым желательным прямым использованием Verilog для написания кода уровня протокола для достижения. Развитие FPGA до сих пор, более 30 лет, но редко успешный коммерческий rtl-уровень TCP/IP дизайн, и большая часть использования Verilog или VHDL Ethernet передачи, основаны на очень простом протокол UDP. Конечно, есть люди, которые исследуют или реализуют некоторые из этих функций, но трудно быть таким же гибким, как ПК.

Лично протокол TCP / IP был разработан в соответствии с гибкостью программного обеспечения в начале, поэтому он не подходит для логической реализации жестких линий во многих дизайнерских вопросах. Протокол TCP / IP очень сложный, если он реализован с аппаратной логикой, количество работы должно быть огромным, и функция и производительность не могут быть гарантированы.

Как мы реализуем протокол TCP/IP на FPGA? Ответ-технология SOPC. Даже если используется встроенная технология мягкого ядра, система CPU с мягким ядром построена на FPGA, И затем протокол TCP / IP программного обеспечения запускается через ЦП для реализации соответствующих функций. Но эта реализация для многих пользователей, ранний процесс создания системы является более громоздким, поэтому многие друзья трудно начать, поэтому этот метод не широко используется.

Как указано выше, на FPGA Verilog может использоваться для реализации протокола UDP для передачи данных. Протокол UDP является ненадежной передачей, Отправитель несет ответственность только за отправку данных, независимо от того, получает ли получатель правильный прием. Очень похож на передачу последовательного порта UART. Однако эта потенциальная ненадежность приемлема во многих случаях, таких как передача и отображение видео в реальном времени. В таких системах данные не должны быть рассчитаны и получены очень точные результаты для других функций, но отображаются только на экране, таким образом, он может принять определенную степень потери пакета или код ошибки. Этот вид применения широко используется в большой светодиодный дисплей. Этот раздел предоставляет вам UDP на основе передачи.

Специальное примечание:

• Модуль в настоящее время обеспечивает верилог на основе протокола UDP дизайн трансивера данных пример, хост-компьютер отправляет данные на FPGA, И FPGA отправляет данные обратно на ПК через Ethernet.
• Нет использования трех скоростных ip-ядер Ethernet.
• Нет примера реализации протокола TCP.
• Примеры применения NIOS II отсутствуют.