FPGA RTL8211 гигабитный Ethernet модуль приемопередатчика Verilog UDP драйвер | Инструменты

---

Как взаимосвязанный интерфейс, интерфейс Ethernet очень широко используется. От домашнего широкополосного доступа, до обмена данными сервера, до промышленного контроля, Ethernet можно увидеть везде. Система FPGA использует Ethernet, который в основном используется для высокоскоростной и дальней передачи данных, таких как светодиодный дисплей с большим экраном и система мониторинга. Канал передачи данных Ethernet, также передаваемый с первых телефонных линий, на более позднюю выделенную витую пару, на оптоволоконную оптику, высокочастотное радио, и теперь более новый LIFI.       Модуль ACM8211 предоставляет гигабитный интерфейс Ethernet для макетной платы FPGA, состоящей из гигабитного Ethernet PHY и интерфейса сетевого трансформатора. Когда необходимо отправить данные Ethernet, FPGA отправляет данные на чип PHY, и чип PHY кодирует данные и загружает данные на сетевой кабель через сетевой трансформатор. Данные передаются получателю через сеть. Данные, отправленные с удаленного конца, передаются на сетевой трансформатор через сетевой кабель. Выход сетевого трансформатора подключен к чипу PHY. После того, как чип PHY декодирует сигнал, фактические данные получаются, и затем данные передаются на чип FPGA. Функциональная блочная схема реализации FPGA передачи данных Gigabit Ethernet выглядит следующим образом:    

 

Модуль ACM8211 предназначен для реализации схемы Gigabit Ethernet с интерфейсом GMII. С помощью этой цепи Ethernet пользователи могут передавать собранные или рассчитанные FPGA данные на другие устройства, такие как пк или сервера, или получать данные, передаваемые другими устройствами, и выполнять сделки.   Пользователи, которые подвергались воздействию Ethernet, должны часто слушать о TCP/IP-протокол. Действительно, в пк или встраиваемых системах протокол TCP/IP очень широко используется. Поэтому, когда вы видите Ethernet на FPGA, когда интерфейс используется, первое, что приходит на ум, это выполнение TC/IP-протокола. Здесь, вы можете быть уверены, что использование FPGA для осуществления протокола TCP/IP полностью нормально. Тем не менее, метод реализации не является тем, который вы ожидаете наиболее непосредственно использовать Verilog для записи кода слоя протокола. FPGAs были разработаны более 30 лет, но есть немногие успешные коммерческие конструкции rtl-уровня TCP/IP. Большинство передач Ethernet с помощью Verilog или VHDL основаны на очень простом UDP-протокол. Конечно, люди, которые исследуют или используют некоторые из этих функций, все еще есть, но трудно быть таким же гибким, как пк.   Лично поймите, что протокол TCP/IP был первоначально разработан на основе гибкости программного обеспечения, поэтому он не подходит для осуществления логики с жестким проводом во многих конструктивных целях. Протокол TCP/IP очень сложен. При использовании аппаратной логики количество инженерных работ должно быть очень большим, а функции и производительность не могут быть гарантированы.   Так как вы осуществляете протокол TCP/IP на FPGA? Ответ-технология SOPC. То есть использовать встроенную технологию мягкого ядра, построить систему мягкого ядра cpu на FPGA, а затем запускать программное обеспечение TCP/IP протокол через cpu для реализации соответствующих функций. Однако этот вид применения очень громоздкий для многих пользователей, поэтому многим друзьям трудно начать работу, поэтому этот метод не очень широко используется.   Как было указано выше, на FPGA, Verilog может использоваться для реализации UDP протокола для передачи данных. Протокол UDP является ненадежной передачей, и отправитель несет ответственность только за отправку данных вне зависимости от того, правильно ли получатель получает. Очень похоже на передачу последовательного порта UART. Однако во многих случаях эта потенциальная ненадежность приемлема, например, передача видео в реальном времени. В таких системах, так как данные не нужно вычислять и очень точные результаты используются для других функций, а только на экране, возможна определенная степень потери пакета или разрядная ошибка. Такие приложения широко используются в светодиодный большой экран, независимо от того, системах индикации. Этот раздел предоставляет udp-режим передачи для всех.    

Специальное примечание:   Модуль в настоящее время предоставляет Verilog-based UDP протокол передачи данных приемопередатчика. Главный компьютер отправляет данные в FPGA, а FPGA отправляет данные обратно на пк через Ethernet. Трехскоростное IP ядро Ethernet не используется. Нет примера выполнения TCP. Примеры приложений NIOS II еще отсутствуют