基于FPGA的高速網絡接口邏輯實現.pdf

1、多波束成像聲納系統是可實現高效地探測海底的地形地貌并進行高精度實時成像的水下探測設備。為實現上述功能，系統需要將采集的大量數據進行實時傳輸，數據的遠距離高速傳輸成為了成像聲納系統的迫切需求，為滿足上述需求，本文深入研究了高速網絡接口的實現方案，并對其進行了軟件和硬件的設計與實現。
　　本系統的設計核心是解決大數據量的遠距離高速傳輸問題，為滿足數據的高速傳輸要求，設計了基于FPGA的千兆以太網傳輸系統，利用FPGA的高速并行處理能力

2、保證系統中各模塊能夠高速獨立地運行，利用千兆以太網技術增加了數據傳輸帶寬與距離，解決數據的遠距離高速傳輸問題。根據系統的各項指標要求，同時兼顧開發(fā)難度，周期長短以及開發(fā)成本等因素，選擇合理的外圍芯片與實現方案，并利用 Altium Designer完成方案的原理圖設計，根據信號完整性最好，電磁兼容性最好等準則進行布局布線，完成PCB的設計工作。利用硬件描述語言完成UDP/IP協議棧與其他模塊的邏輯設計工作。利用SOPC工具完成硬件平臺構

3、建工作，采用Nios II軟核作為SOPC系統的核心，利用Nios II Eclipse軟件完成處理器程序代碼的設計工作，利用Modelsim軟件對各邏輯功能模塊進行時序仿真與功能驗證。
　　最后，完成千兆以太網系統整體設計后，為驗證系統性能是否滿足穩(wěn)定性與傳輸速率的要求，在實驗室環(huán)境下多次對其進行了長時間的驗證與測試工作，系統的發(fā)送速度可以穩(wěn)定運行在410Mbps，并沒有出現丟包，錯包等情況，滿足設計要求，達到了預期設計目標?？?/p>