绍了千兆以太网接口以及TCP/IP协议,提出了几种设计方案,讲述了一种使用FPGA和MAC软核建立千兆以太网的方法。实验证明,这种方法稳定性好、传输带宽高、额外成本低,适用于大多数高速数据传输系统,是一种成本低、性能优越、可靠性高的高速数据传输系统设计方案。 【千兆以太网技术详解】 千兆以太网(Gigabit Ethernet)是一种高速局域网技术,其传输速率可达1 Gbps,是传统以太网(10 Mbps或100 Mbps)速度的10倍或100倍。这种技术在现代电子系统中的重要性日益凸显,特别是在需要大量数据交换的场景,如数据中心、云计算和高性能计算等领域。千兆以太网兼容早期以太网标准,包括载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)、全双工通信和流量控制协议。 【TCP/IP协议分析】 TCP/IP协议栈是互联网通信的基础,由四层组成:应用层、传输层、网络层和数据链路层。应用层负责用户交互,传输层主要处理传输协议,如TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。TCP提供可靠的数据传输服务,包含重传机制、分片和流量控制,适合需要保证数据完整性的应用。相反,UDP则是无连接的,提供不可靠的服务,但更轻量级,适用于实时视频流等对延迟敏感的应用。网络层的IP协议负责数据包的路由,而ICMP用于网络诊断。数据链路层的MAC(介质访问控制)协议处理物理介质上的数据帧传输,ARP(地址解析协议)用于获取硬件地址。 【方案选择与实现】 设计基于千兆以太网的高速数据传输系统时,通常有以下几种方案: 1. 使用FPGA(现场可编程门阵列)作为主控制器,结合物理层和MAC层芯片。FPGA具有灵活性,可以集成MAC软核,简化设计。例如,Xilinx Virtex-5系列FPGA内置有MAC控制器硬核,而Altera的Triple Speed Ethernet MegaCore提供MAC软核。 2. 选择集成MAC控制器的DSP(数字信号处理器),如TI的TMS320C647x系列,利用外部物理层芯片,优点是运算速度快,编程方便。 3. 使用带有嵌入式操作系统的处理器,如PowerPC,配合TCP/IP协议栈,可以快速实现网络功能,减少协议编写工作。 在本设计中,选择了Altera公司的Stratix II系列FPGA,它有丰富的资源,支持多种电平标准,内置存储器资源,可以有效地缓冲和存储数据。MAC控制器采用Altera的MAC软核,与National Instruments的DP83865物理层芯片(支持MII、GMII或RGMII接口)配合使用,简化了设计流程,降低了额外成本。 【物理层芯片DP83865特点】 DP83865是一款支持10/100/1000BASE-T以太网协议的物理层芯片,采用0.18微米1.8V CMOS工艺,其GMII接口易于集成,性价比高。与FPGA中的MAC软核结合,可以快速构建高速数据传输系统,同时保持系统设计的简洁性和成本效益。 总结来说,基于千兆以太网的高速数据传输系统设计利用了FPGA的灵活性和MAC软核的高效性,结合DP83865的物理层芯片,实现了稳定、高速且成本效益高的数据传输。这种设计不仅适用于各种高速数据传输需求,也展现了在电子系统设计中的创新和实用性。
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DSP28335与FPGA并行通信实现数据高效传输与PWM外扩便捷实现,Dsp28335与FPGA并行通信:高速数据传输与接收,实现PWM外扩的高效方案,Dsp28335 与FPGA的并行通信(最高速率150MHZ),可以将DSP数据传给FPGA的指定位置,以及从FPGA的指定位置读取数据到DSP。 对于DSP利用FPGA来外扩PWM非常实用方便 ,Dsp28335;FPGA;并行通信;最高速率;数据传输;PWM外扩;实用方便;指定位置,DSP28335与FPGA高速通信:数据传输与外扩PWM的实用方案
2025-05-27 18:34:09 2.73MB sass
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 基于传统的以太网设计耗时长、开发流程繁琐复杂、传输数据速率较慢的特点,设计了一种基于W5300的以太网高速数据传输系统。采用FPGA作为主控芯片,使用TCP/IP传输协议,同时为了保证数据传输的稳定性,对以太网数据传输过程中出现的断网重连问题进行了细致的优化。在实际测试中,数据传输速率可达91.21 Mb/s,符合设计要求的传输速率达到90 Mb/s以上,并且传输的数据稳定可靠,无丢帧现象,该设计实现了不同计算机网络设备之间数据传输的速率突破。
2022-10-20 23:27:07 1.68MB W5300 以太网 TCP/IP FPGA
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引言  DSP芯片能够大大提高数字信号处理的效率,但在主机与DSP构成的系统中,当DSP与主机间需要大数据量传输时,数据传输速率就会成为程序运行速度的瓶颈。所以在程序调试过程中,实现主机与DSP之间的快速数据传输,不仅可以提高程序运行效率,还可以大大节省调试程序的时间。TMS320C6000系列的HPI(Host Port Interface)接口不仅可以方便主机对DSP的控制,还可以实现主机与DSP内存的快速数据传输。这里用双TMS320C6416(600MHz)来进行实验,通过HPI接口实现了主DSP(下文中都称为"主机")和从DSP的快速数据传输,并通过实验测试了HPI接口的数据传输速率
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第三代短波高速数据传输关键技术,短波信号调制方式自动识别方法分析所需要的标准,短波通信研究标准,短波信道中3G-ALE信号
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介绍了一种基于PCIE总线主模式DMA高速数据传输系统的设计。该系统利用Xilinx公司V5系列的FPGA芯片搭建了x1通道的PCIE系统。实验利用自行开发的PCIE接口板实现了单字读写及DMA读写的传输方式,并在上位机软件界面上及ChipScope中显示并验证了读写数据的正确性,经实验表明传输速率可稳定在400 MB/s左右。
2021-12-16 11:09:19 439KB PCIe
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该文档是基于LVDS的高速数据传输系统的设计方案,对于学习LVDS原理以及用FPGA实现LVDS的方案都写的很清楚,希望能帮到有需要的人。
2021-12-12 16:24:20 895KB LVDS FPGA
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为了获得无人机机载设备的工作状态,提高无人机性能和故障诊断,在无人机调试、试飞和使用等阶段,使用高速、高精度和多通道的无人机数据采集系统是十分必要的。本文设计了一种基于C#的与无人机数据采集设备相配套的上位机软件。此软件通过Socket套接字来为TCP/IP协议提供了接口,实现了与数据采集设备建立连接、获取设备信息、命令交互、数据保存和数据处理等功能。测试结果表明,此上位机软件运行良好,各项功能均能得到下位机的迅速的、正确的响应,能够在较短的时间内卸载数据采集设备存储区域内的数据。
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为了满足Zynq-7000系列芯片的SRIO数据传输要求,提出了一种基于FPGA控制DMA传输进行SRIO通信的设计方案,并完成了ARM与FPGA核间高吞吐率的数据交互操作。系统的FPGA部分主要用来控制DMA的数据传输和SRIO事务处理,ARM只进行简单的参数设置,能够完成SRIO各种事务类型的传输。实际应用表明,该系统具有操作简便、高效的特点,同时减轻了CPU的负担,达到了预期效果。
2021-08-03 00:02:51 1.49MB Zynq-7000; 高速数据传输; DMA; 高效
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比较 PCI 和 PCI Express 的基础上,对 PCI Express 总线协议作了比较深刻的理解和分析,基于 FPGA 技术的高层次设计方法对高速数据传输卡的硬件结构作了较为详细的介绍。文章以硬件功能模块的设计和实现为线索,阐述了电源管理模块、时钟管理模块、DDR 存储模块、PCI Express 接口模块、光纤传输模块和 QTE 扩展接口模块的设计方法。然后,对 Windows 操作系统内核结构以及 WDF 设备驱动程序的开发技术进行了分析和论述,深入剖析了 WDF 驱动程序模型的基本框架和运行机理,从驱动程序的初始化、IRP 的处理、中断响应、DMA 操作以及应用程序接口等方面详细讨论了高速数据传输卡驱动程序的开发过程。最后,针对高速数据传输卡的工作特点,给出了设备驱动程序的调试、安装、测试方法及结果。
2021-04-20 09:50:21 1.35MB WDF PCIe 驱动
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