基地FPGA的TCP-IP數據通信的設計與應用.pdf

1、隨著信息技術與網絡技術的飛速發(fā)展,在音頻視頻、智能交通、工業(yè)控制、航天測控等領域,對網絡數據傳輸處理速度的要求越來越高。傳統(tǒng)的基于CPU軟件實現TCP/IP協議的處理方式,無論是在處理速度,還是穩(wěn)定性方面,都無法與基于硬件的實現相比,而且基于軟件的實現會占用大量的CPU資源、浪費存儲空間。當網絡通信的速度達到吉比特數量級時,這種基于CPU軟件實現TCP/IP協議的處理方式就很難完成要求。其成本與穩(wěn)定性將會大大的制約這種處理方式。

2、　　 通過硬線邏輯實現的TCP/IP協議,能夠大大提高數據的傳輸處理能力。而FPGA(即現場可編程門陣列)內部具有豐富的可編程邏輯資源,通過硬件描述語言Verilog或VHDL,能夠在FPGA中實現各種復雜的硬線邏輯。通過FPGA實現的TCP/IP協議模塊,由于它是功能專用的硬件模塊,其處理速度非常高,數據通信速度能達到10G以上,這是傳統(tǒng)的基于CPU軟件實現方案所很難達到的。而且FPGA作為一種可編程的器件,能夠通過靈活的編程,來滿

3、足用戶不斷變化的需求。
　　 現在,FPGA開發(fā)工具種類繁多、智能化高、功能強大,應用各種工具可以完成從輸入、綜合、實現到配置芯片等一系列功能。而且還有很多工具可以完成對設計的仿真、優(yōu)化、約束、在線調試等功能,這使FPGA的開發(fā)周期比較短,產品上市時間快。而且隨著FPGA的不斷發(fā)展,其規(guī)模不斷加大,成本不斷降低,并且還能將各種功能模塊做成具有知識產權的IP核,這樣非常方便功能模塊的移植。
　　 本論文就是在這種背景下,借