通用異步收發(fā)器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)是一種能同時支持短距離和長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇型ㄐ沤涌冢粡V泛應(yīng)用于微機和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。像8251、NS8250、NS16550等都是常用的UART芯片,但是這些專用的串行接口芯片的缺點是數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢,難以滿足高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊希匾木褪撬鼈兌季哂胁豢梢浦残裕虼艘眠@些芯片來實現(xiàn)PC機和FPGA芯片之間的通信,勢必會增加接口連線的復(fù)雜程度以及降低整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。 本課題就是針對UART的特點以及FPGA設(shè)計具有可移植性的優(yōu)勢,提出了一種基于FPGA芯片的嵌入式UART設(shè)計方法,其中主要包括狀態(tài)機的描述形式以及自頂向下的設(shè)計方法,利用硬件描述語言來編制UART的各個子功能模塊以及頂層模塊,之后將其集成到FPGA芯片的內(nèi)部,這樣不僅能解決傳統(tǒng)UART芯片的缺點而且同時也使整個系統(tǒng)變得更加具有緊湊性以及可靠性。 本課題所設(shè)計的LIART支持標準的RS-232C傳輸協(xié)議,主要設(shè)計有發(fā)送模塊、接收模塊、線路控制與中斷仲裁模塊、Modem控制模塊以及兩個獨立的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO模塊。該模塊具有可變的波特率、數(shù)據(jù)幀長度以及奇偶校驗方式,還有多種中斷源、中斷優(yōu)先級、較強的抗干擾數(shù)據(jù)接收能力以及芯片內(nèi)部自診斷的能力,模塊內(nèi)分開的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器能實現(xiàn)全雙工通信。除此之外最重要的是利用IP模塊復(fù)用技術(shù)設(shè)計數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO,采用兩種可選擇的數(shù)據(jù)緩沖模式。這樣既可以應(yīng)用于高速的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境,也能適合低速的數(shù)據(jù)傳輸場合,因此可以達到資源利用的最大化。 在具體的設(shè)計過程中,利用Synplify Pro綜合工具、ModelSim仿真工具、ISE集成的軟件開發(fā)環(huán)境中對各個功能模塊進行綜合優(yōu)化、仿真驗證以及下載實現(xiàn)。各項數(shù)據(jù)結(jié)果表明,本課題中所設(shè)計的UART滿足預(yù)期設(shè)計目標。
上傳時間: 2013-08-02
上傳用戶:rocketrevenge
現(xiàn)代的計算機追求的是更快的速度、更高的數(shù)據(jù)完整性和靈活性。無論從物理性能,還是從電氣性能來看,現(xiàn)今的并行總線都已出現(xiàn)了某些局限,無法提供更高的數(shù)據(jù)傳輸率。而SATA以其傳輸速率快、支持熱插拔、可靠的數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍攸c,得到各行業(yè)越來越多的支持。 目前市場上的SATA IP CORE都是面向IC設(shè)計的,不利于在FPGA上集成,因此,本文在Xilinx公司的Virtex5系列FPGA上實現(xiàn)SATAⅡ協(xié)議,對SATA技術(shù)的推廣、國內(nèi)邏輯IP核的發(fā)展都有一定的意義。 本文將SATAⅡ協(xié)議的FPGA實現(xiàn)劃分成物理層、鏈路層、傳輸層和應(yīng)用層四個模塊。提出了物理層串行收/發(fā)器設(shè)計以及物理鏈路初始化方案。分析了鏈路層模塊結(jié)構(gòu),給出了作為SATAⅡ鏈路層核心的狀態(tài)機的設(shè)計。為滿足SATAⅡ協(xié)議3.0Gbps的速率,采用擴大數(shù)據(jù)處理位寬的方法,設(shè)計完成了鏈路層的16b/20b編碼模塊,同時為提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性和信號的穩(wěn)定性,分別實現(xiàn)了鏈路層CRC校驗?zāi)K和并行擾碼模塊。在描述協(xié)議傳輸層的模塊結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,給出了作為傳輸層核心的狀態(tài)機的設(shè)計,并以DMA DATA OUT命令的操作為例介紹了FIS在傳輸層中的處理過程。完成了命令層協(xié)議狀態(tài)機的設(shè)計,并實現(xiàn)了SATAⅡ新增功能NCQ技術(shù),從而使得數(shù)據(jù)傳輸更加有效。最后為使本設(shè)計應(yīng)用更加廣泛,設(shè)計了基于AHB總線的用戶接口。 本設(shè)計采用Verilog HDL語言對需要實現(xiàn)的電路進行描述,并使用Modelsim軟件仿真。仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計的邏輯電路可靠穩(wěn)定,與SATAⅡ協(xié)議定義功能一致。
上傳時間: 2013-06-16
上傳用戶:cccole0605
3D加速引擎是3D圖形加速系統(tǒng)的重要組成部分,以往在軟件平臺上對3D引擎的研究,實現(xiàn)了復(fù)雜的渲染模型和渲染算法,但這些復(fù)雜算法與模型在FPGA上綜合實現(xiàn)具有一定難度,針對FPGA的3D加速引擎設(shè)計及其平臺實現(xiàn)需要進一步研究。 本文在研究3D加速引擎結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了基于FPGA的圖像處理平臺,使用模塊化的思想,利用IP核技術(shù)分析設(shè)計實現(xiàn)了3D加速管道及其他模塊,并進行了仿真、驗證、實現(xiàn)。 圖像處理平臺選用Virtex-Ⅳ FPGA為核心器件,并搭載了Hynix HY5DU573222F-25、AT91FR40162S、XCF32P VO48及其他組件。 為滿足3D加速引擎的實現(xiàn)與驗證,設(shè)計搭建的圖像處理平臺還實現(xiàn)了DDR-SDRAM控制器模塊、VGA輸出模塊、總線控制器模塊、命令解釋模塊、指令寄存器模塊及控制寄存器模塊。 3D加速引擎設(shè)計包含3D加速渲染管道、視角變換管道、基元讀取、頂點FIFO、基元FIFO、寫內(nèi)存等模塊。針對FPGA的特性,簡化、設(shè)計、實現(xiàn)了光照管道、紋理管道、著色管道和Alpha融合管道。 最后使用Modelsim進行了仿真測試和圖像處理平臺上的驗證,其結(jié)果表明3D加速引擎設(shè)計的大部分功能得到實現(xiàn),結(jié)果令人滿意。
上傳時間: 2013-07-30
上傳用戶:lepoke
隨著計算機和自動化測量技術(shù)的日益發(fā)展,測量儀器和計算機的關(guān)系日益密切。計算機的很多成果很快就應(yīng)用到測量和儀器領(lǐng)域,與計算機相結(jié)合已經(jīng)成為測量儀器和自動測試系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。高度集成的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是超大規(guī)模集成電路和計算機輔助設(shè)計技術(shù)發(fā)展的結(jié)果,由于FPGA器件具備集成度高、體積小、可以利用基于計算機的開發(fā)平臺,用編寫軟件的方法來實現(xiàn)專門硬件的功能等優(yōu)點,大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的單片化、自動化,縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計周期、提高了設(shè)計的靈活性和可靠性。 本文研究基于網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)問題。論文完成了以FPGA結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)硬件平臺,uClinux為核心的系統(tǒng)的軟件平臺設(shè)計,進行信號的采集和遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的功能。 論文從軟硬件兩方面入手,闡述了基于FPGA器件進行數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)設(shè)計方法,以及基于uClinux操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計和應(yīng)用程序設(shè)計。 硬件方面,F(xiàn)PGA采用Xilinx公司Spartan系列的XC3S500芯片,用verilog HDL硬件描述語言在Xilinx公司提供的ISE輔助設(shè)計軟件中實現(xiàn)FPGA編程。將微處理器MicroBlaze、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、以太網(wǎng)控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器等數(shù)字邏輯電路通過CoreConnect技術(shù)用OPB總線集成在同一個FPGA內(nèi)部,形成一個可編程的片上系統(tǒng)(SOPC)。采用基于FPGA的SOPC設(shè)計的突出優(yōu)點是不必更換芯片就可以實現(xiàn)設(shè)計的改進和升級,同時也可以降低成本和提高可靠性。 軟件方面,為了更好更有效地管理和拓展系統(tǒng)功能,移植了uClinux到MicroBlaze軟處理器上,設(shè)計實現(xiàn)了平臺上的ADC設(shè)備驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用程序。并通過修訂內(nèi)核,實現(xiàn)了利用以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議來訪問數(shù)據(jù)采集程序獲得的數(shù)據(jù)。
標簽: FPGA 以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-23
上傳用戶:晴天666
近年來,大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備主要是機械硬盤,機械硬盤采用機械馬達和磁片作為載體,存在抗震性能低、高功耗和速度提升難度大等缺點。固態(tài)硬盤是以半導(dǎo)體作為存儲介質(zhì)及控制載體,無機械裝置,具有抗震、寬溫、無噪、可靠和節(jié)能等特點,是目前存儲領(lǐng)域所存在問題的解決方案之一。本文針對這一問題,設(shè)計基于FPGA的固態(tài)硬盤控制器,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的固態(tài)存儲。 文章首先介紹硬盤技術(shù)的發(fā)展,分析固態(tài)硬盤的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,闡述課題研究意義,并概述了本文研究的主要內(nèi)容及所做的工作。然后從分析固態(tài)硬盤控制器的關(guān)鍵技術(shù)入手,研究了SATA接口協(xié)議和NANDFLASH芯片特性。整體設(shè)計采用SOPC架構(gòu),所有功能由單片F(xiàn)PGA完成。移植MicroBlaze嵌入式處理器軟核作為主控制器,利用Verilog HDL語言描述IP核形式設(shè)計SATA控制器核和NAND FLASH控制器核。SATA控制器核作為高速串行傳輸接口,實現(xiàn)SATA1.0協(xié)議,根據(jù)協(xié)議劃分四層模型,通過狀態(tài)機和邏輯電路實現(xiàn)協(xié)議功能。NAND FLASH控制器核管理NANDFLASH芯片陣列,將NAND FLASH接口轉(zhuǎn)換成通用的SRAM接口,提高訪問效率。控制器完成NAND FLASH存儲管理和糾錯算法,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取。最后完成固態(tài)硬盤控制器的模塊測試和整體測試,介紹了測試方法、測試工具和測試流程,給出測試數(shù)據(jù)和結(jié)果分析,得出了驗證結(jié)論。 本文設(shè)計的固態(tài)硬盤控制器,具有結(jié)構(gòu)簡單和穩(wěn)定性高的特點,易于升級和二次開發(fā),是實現(xiàn)固態(tài)硬盤和固態(tài)存儲系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
上傳時間: 2013-05-28
上傳用戶:sssnaxie
FPGA作為新一代集成電路的出現(xiàn),引起了數(shù)字電路設(shè)計的巨大變革。隨著FPGA工藝的不斷更新與改善,越來越多的用戶與設(shè)計公司開始使用FPGA進行系統(tǒng)開發(fā),因此,PFAG的市場需求也越來越高,從而使得FPGA的集成電路板的工藝發(fā)展也越來越先進,在如此良性循環(huán)下,不久的將來,F(xiàn)PGA可以主領(lǐng)集成電路設(shè)計領(lǐng)域。正是由于FPGA有著如此巨大的發(fā)展前景與市場吸引力,因此,本文采用FPGA作為電路設(shè)計的首選。 @@ 隨著FPGA的開發(fā)技術(shù)日趨簡單化、軟件化,從面向硬件語言的VHDL、VerilogHDL設(shè)計語言,到現(xiàn)在面向?qū)ο蟮腟ystem Verilog、SystemC設(shè)計語言,硬件設(shè)計語言開始向高級語言發(fā)展。作為一個軟件設(shè)計人員,會很容易接受面向?qū)ο蟮恼Z言。現(xiàn)在軟件的設(shè)計中,算法處理的瓶頸就是速度的問題,如果采用專用的硬件電路,可以解決這個問題,本文在第一章第二節(jié)詳細介紹了軟硬結(jié)合的開發(fā)優(yōu)勢。另外,在第一章中還介紹了知識產(chǎn)權(quán)核心(IP Core)的發(fā)展與前景,特別是IP Core中軟核的設(shè)計與開發(fā),許多FGPA的開發(fā)公司開始爭奪軟核的開發(fā)市場。 @@ 數(shù)字電路設(shè)計中最長遇到的就是通信的問題,而每一種通信方式都有自己的協(xié)議規(guī)范。在CPU的設(shè)計中,由于需要高速的處理速度,因此其內(nèi)部都是用并行總線進行通信,但是由于集成電路資源的問題,不可能所有的外部設(shè)備都要用并行總線進行通信,因此其外部通信就需要進行串行傳輸。又因為需要連接的外部設(shè)備的不同,因此就需要使用不同的串行通信接口。本文主要介紹了小型CPU中常用的三種通信協(xié)議,那就是SPI、I2C、UART。除了分別論述了各自的通信原理外,本文還特別介紹了一個小型CPU的內(nèi)部構(gòu)造,以及這三個通信協(xié)議在CPU中所處的位置。 @@ 在硬件的設(shè)計開發(fā)中,由于集成電路本身的特殊性,其開發(fā)流程也相對的復(fù)雜。本文由于篇幅的問題,只對總的開發(fā)流程作了簡要的介紹,并且將其中最復(fù)雜但是又很重要的靜態(tài)時序分析進行了詳細的論述。在通信協(xié)議的開發(fā)中,需要注意接口的設(shè)計、時序的分析、驗證環(huán)境的搭建等,因此,本文以SPI數(shù)據(jù)通信協(xié)議的設(shè)計作為一個開發(fā)范例,從協(xié)議功能的研究到最后的驗證測試,將FPGA 的開發(fā)流程與關(guān)鍵技術(shù)等以實例的方式進行了詳細的論述。在SPI通信協(xié)議的開發(fā)中,不僅對協(xié)議進行了詳細的功能分析,而且對架構(gòu)中的每個模塊的設(shè)計都進行了詳細的論述。@@關(guān)鍵詞:FPGA;SPI;I2C;UART;靜態(tài)時序分析;驗證環(huán)境
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:vvbvvb123
DDR2 SDRAM是目前內(nèi)存市場上的主流內(nèi)存。除了通用計算機系統(tǒng)外,大量的嵌入式系統(tǒng)也紛紛采用DDR2內(nèi)存,越來越多的SoC系統(tǒng)芯片中會集成有DDR2接口模塊。因此,設(shè)計一款匹配DDR2的內(nèi)存控制器將會具有良好的應(yīng)用前景。 論文在研究了DDR2的JEDEC標準的基礎(chǔ)上,設(shè)計出DDR2控制器的整體架構(gòu),采用自項向下的設(shè)計方法和模塊化的思想,將DDR2控制器劃分為若干模塊,并使用Verilog HDL語言完成DDR2控制器IP軟核中初始化模塊、配置模塊、執(zhí)行模塊和數(shù)據(jù)通道模塊的RTL級設(shè)計。根據(jù)在設(shè)計中遇到的問題,對DDR2控制器的整體架構(gòu)進行改進與完善。在分析了Altera數(shù)字PHY的基本性能的基礎(chǔ)上,設(shè)計DDR2控制器與數(shù)字PHY的接口模塊。搭建DDR2控制器IP軟核的仿真驗證平臺,針對設(shè)計的具體功能進行仿真驗證,并實現(xiàn)在Altera Stratix II GX90開發(fā)板上對DDR2存儲芯片基本讀/寫操作控制的FPGA功能演示。 論文設(shè)計的DDR2控制器的主要特點是: 1.支持數(shù)字PHY電路,不需要實際的硬件電路就完成DDR2控制器與DDR2存儲芯片之間的物理層接口,節(jié)約了設(shè)計成本,縮小了硬件電路的體積。 2.將配置口從初始化模塊中分離出來,簡化了具體操作。 3.支持多個DDR2存儲芯片,使得DDR2控制器的應(yīng)用范圍更為廣闊。 4.支持DDR2的三項新技術(shù),充分發(fā)揮DDR2內(nèi)存的特性。 5.自動DDR2刷新控制,方便用戶對DDR2內(nèi)存的控制。
上傳時間: 2013-06-10
上傳用戶:ynzfm
人臉自動識別技術(shù)是模式識別、圖像處理等學(xué)科的一個最熱門研究課題之一。隨著社會的發(fā)展,各方面對快速有效的自動身份驗證的要求日益迫切,而人臉識別技術(shù)作為各種生物識別技術(shù)中最重要的方法之一,已經(jīng)越來越多的受到重視。對于具有實時,快捷,低誤識率的高性能算法以及對算法硬件加速的研究也逐漸展開。 本文詳細分析了智能人臉識別算法原理,發(fā)展概況和前景,包括人臉檢測算法,人眼定位算法,預(yù)處理算法,PCA和ICA 算法,詳細分析了項目情況,系統(tǒng)劃分,軟硬件平臺的資源和使用。并在ISE軟件平臺上,用硬件描述語言(verilog HDL)對算法部分嚴格按照FPGA代碼風(fēng)格進行了RTL 硬件建模,并對C++算法進行了優(yōu)化處理,通過仿真與軟件算法結(jié)果進行比對,評估誤差,最后在VirtexII Pro FPGA 上進行了綜合實現(xiàn)。 主要研究內(nèi)容如下: 首先,對硬件平臺xilinx的VirtexII Pro FPGA 上的系統(tǒng)資源進行了描述和研究,對存儲器sdram,RS-232 串口,JTAG 進行了研究和調(diào)試,對Coreconnect的OPB總線仲裁機理進行了兩種算法的比較,RTL 設(shè)計,仿真和綜合。利用ISE和VC++軟件平臺,對verilog和C++算法進行同步比較測試,使每步算法對應(yīng)正確的結(jié)果。對軟硬件平臺的合理使用使得在項目中能盡可能多的充分利用硬件資源,制板時正確選型,以及加快設(shè)計和調(diào)試進度。其次,對人臉識別算法流程中的人臉檢測,人眼定位,預(yù)處理,識別算法分別進行了比較研究,選取其中各自性能最好的一種算法對其原理進行了分析討論。人臉檢測采用adaboost 算法,因其速度和精度的綜合性能表現(xiàn)優(yōu)異。人眼定位采用小塊合并算法,因為它具有快速,準確,弱時實的特點。預(yù)處理算法采用直方圖均衡加平滑的算法,簡單,高效。 識別算法采用PCA 加ICA 算法,它能最大的弱化姿態(tài)和光照對人臉識別的影響。 最后,使用Verilog HDL 硬件描述語言進行算法的RTL 建模,在C++算法的基礎(chǔ)上,保證原來效果的前提下,根據(jù)FPGA 硬件特點對算法進行了優(yōu)化。視頻輸入輸出是人臉識別的前提,它提供FPGA 上算法需要處理的數(shù)據(jù),預(yù)處理算法在C++算法的基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化,最大的減少了運算量,提高了運算速度,16 位計算器模塊使得在算法實現(xiàn)時可以根據(jù)系統(tǒng)要求,在FPGA的ip 核和自己設(shè)計的模塊之間選擇性能更好的一個來調(diào)用,F(xiàn)IFO的設(shè)計提供同步和異步時鐘域的數(shù)據(jù)緩存。設(shè)計在ISE和VC++軟件平臺同時進行,隨時對verilog和C++數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和比對。全部設(shè)計模塊通過仿真,達到預(yù)定的性能要求,并在FPGA 上綜合實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-07-13
上傳用戶:李夢晗
根據(jù)交通部公布的數(shù)據(jù),交通事故呈逐年上升趨勢,交通事故不僅給公民的財產(chǎn)造成了損失,而且給公民的人身安全也會造成威脅。因此如何更好地避免交通事故成為一個焦點課題,汽車安全系統(tǒng)更是成為汽車生產(chǎn)商和研究機構(gòu)的研究熱點。 當前汽車安全系統(tǒng)有兩大種類:一是被動式安全系統(tǒng)。例如:安全帶,安全氣囊等。二是主動式安全系統(tǒng)。主動安全系統(tǒng)又分為主動被動式和主動自動式。前者有ABS等。后者有汽車自動防撞系統(tǒng)和倒車雷達等。 本文采用激光測距系統(tǒng),開發(fā)一種汽車在高速公路上行駛的主動式防撞系統(tǒng),本文的重點是開發(fā)測距預(yù)警系統(tǒng),采用專門的激光測距芯片和接收芯片,并采用FPGA(Filed Programmable Gate Array)作為主控芯片,對前車進行有效的監(jiān)控,根據(jù)檢測得到的數(shù)據(jù),實時提出建議和報警,提醒駕駛員減速或者采取制動措施,從而達到預(yù)防追尾碰撞的目的。本文工作主要有以下幾個方面: 1) 在比較分析激光、雷達和毫米波等測距方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)市場需求及潛在用戶分析,確定采用激光脈沖測距方式。針對激光脈沖測距存在的技術(shù)難題,提出以FPGA作為系統(tǒng)核心控制模塊的測距系統(tǒng)設(shè)計方案。 2) 根據(jù)對車載動態(tài)測距系統(tǒng)測量精度、測量頻率和測量范圍的基本要求,結(jié)合脈沖激光測距的特點,提出采用多頭脈沖激光測距和多周期脈沖測量的技術(shù)方案。該方案可有效提高系統(tǒng)測距精度和測量范圍,降低系統(tǒng)成本。 3) 基于上述方案,完成了基于FPGA的多頭脈沖激光測距系統(tǒng)的各功能模塊的詳細設(shè)計、功能仿真、綜合優(yōu)化及板級測試實驗。實驗表明,各主要功能模塊基本達到預(yù)期設(shè)計要求,為測距系統(tǒng)的后期開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 4) 完成了激光測距傳感器外圍光電轉(zhuǎn)換電路、電源轉(zhuǎn)換電路及通訊接口的設(shè)計、制作、安裝及實驗室調(diào)試。 5) 最后對論文研究工作進行了總結(jié),提出了系統(tǒng)的不足之處和進一步研究工作的方向。
標簽: FPGA 激光測距系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-24
上傳用戶:yoleeson
隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度已經(jīng)由最初的10M發(fā)展到現(xiàn)在的10,000M。用可編程邏輯器件(FPGA)實現(xiàn)以太網(wǎng)控制器與其它SOC系統(tǒng)的互連成為當前的研究熱點。本文闡述了MAC層的FPGA設(shè)計、仿真及測試;介紹了整個系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、模塊劃分,并對各個模塊的設(shè)計過程進行了詳細闡述,接著介紹了開發(fā)環(huán)境和驗證工具,同時給出測試方案、驗證數(shù)據(jù)、實現(xiàn)結(jié)果及時序仿真波形圖。 對MAC層的主要功能模塊如:發(fā)送模塊、接收模塊、MAC流程控制模塊、寄存器模塊、MⅡ接口模塊和主機接口模塊以及CRC,CSMA/CD,HASH表等算法給出了基于FPGA及硬件描述語言的解決方法。 本課題針對以下三個方面進行了研究并取得一定的成果: 1)FPGA開發(fā)平臺的硬件實現(xiàn)。選用Xilinx公司的XC3S1000-FT256-4-C和ATMEL公司的ARM9200作為測試的核心器件,采用LXT971芯片作為物理層芯片,AT91RM9200作為數(shù)據(jù)輸入源和雙blockram作為幀緩存搭建FPGA硬件驗證開發(fā)平臺。 2)基于FPGA實現(xiàn)以太網(wǎng)控制器。用VerilogHDL語言構(gòu)建以太網(wǎng)控制器,實現(xiàn)CSMA/CD協(xié)議、10M/100M自適應(yīng)以及與物理層MⅡ接口等。 3)采用片上系統(tǒng)通用的WS接口。目的是便于與具有通用接口的片上系統(tǒng)互連,也為構(gòu)建SOC上處理器提供條件。 本論文實現(xiàn)了一個基于WS總線接口可裁減的以太網(wǎng)MAC控制器IP軟核,為設(shè)計具有自主知識產(chǎn)權(quán)的以太網(wǎng)MAC控制器積累了經(jīng)驗。同時,為與其它WS接口的控制器實現(xiàn)直接互連創(chuàng)造了條件,對高層次設(shè)計這一先進ASIC設(shè)計方法也有了較為深入的認識。
標簽: 10M100M FPGA 以太網(wǎng)控制器
上傳時間: 2013-07-17
上傳用戶:bruce
蟲蟲下載站版權(quán)所有 京ICP備2021023401號-1