基于FPGA的千兆網(wǎng)通信協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展,通信設(shè)備在接口設(shè)計(jì)上,已越來(lái)越多的選擇可承載大數(shù)據(jù)流量業(yè)務(wù)的高速接口進(jìn)行設(shè)計(jì),如GMII、SGMII、XAUI、RapidIO等。針對(duì)此類應(yīng)用,除了滿足硬件設(shè)計(jì)需求,還需在設(shè)計(jì)中引入標(biāo)準(zhǔn)的通信傳輸協(xié)議,采用通用模塊化設(shè)計(jì),使軟硬件模塊具有較強(qiáng)的通用性和可移植性。
　　本文項(xiàng)目背景如下:開(kāi)發(fā)一款基于ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture,即先進(jìn)的電信計(jì)算平臺(tái))

2、架構(gòu)的測(cè)試儀器專用通信適配板,通信適配板與ATCA機(jī)箱背板通過(guò)千兆網(wǎng)接口,與被測(cè)通信設(shè)備通過(guò)專用接口板接口。
　　本論文針對(duì)上述需求,以基于嵌入式系統(tǒng)的千兆網(wǎng)UDP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)技術(shù)為主要的研究對(duì)象,在深入分析標(biāo)準(zhǔn)UDP/IP協(xié)議棧原理的基礎(chǔ)上,對(duì)用FPGA+DSP作為硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)千兆網(wǎng)UDP/IP協(xié)議棧進(jìn)行了詳盡的討論和研究,主要內(nèi)容為:
　　1.研究標(biāo)準(zhǔn)UDP/IP協(xié)議棧,分析標(biāo)準(zhǔn)UDP/IP協(xié)議棧的分層協(xié)議功能,并針

3、對(duì)實(shí)際應(yīng)用和硬件自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的通信協(xié)議棧。
　　2.研究嵌入式技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)嵌入式技術(shù)的特點(diǎn),技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)以及高性能的FPGA、DSP在通信領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)的討論,并結(jié)合實(shí)際需求提出了嵌入式以太網(wǎng)的總體解決方案。
　　3.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)以FPGA為核心,基于FPGA+DSP架構(gòu)為硬件平臺(tái)的UDP/IP通信協(xié)議棧,在設(shè)計(jì)上采用FPGA作為通信的主要通道,DSP協(xié)助其進(jìn)行部分協(xié)議的分析和處理,通過(guò)對(duì)功能區(qū)域進(jìn)行明