基于FPGA的以太網(wǎng)通信接口設計

　　整體設計思路

　　利用Xilinx Spartan 3A DSP開(kāi)發(fā)板及PC之間搭建以太網(wǎng)數據通信平臺，完成系統的軟件設計和硬件設計，最后通過(guò)編寫(xiě)應用程序實(shí)現了一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器，它使用了Xilinx文件存儲系統來(lái)保存網(wǎng)頁(yè)中的內容，通過(guò)Xilinx mfsgen來(lái)生成MFS圖像，并可以隨時(shí)修改或生成一幅新的圖像。

　　系統軟硬件實(shí)現

　　硬件設計整體框圖

　　圖1為硬件設計整體框圖，系統以Xilinx Spartan 3A DSP FPGA芯片為核心，采用軟硬件結合的方式，實(shí)現了以太網(wǎng)通信接口設計。用到的模塊有微處理器、32KB的片內存儲器、通用輸入輸出接口GPIO(包括LED燈和按鍵)、512MB DDR2 SDRAM、Xilinx 10/100以太網(wǎng)IP、RS232串行接口、中斷控制器和定時(shí)器。

　　模塊功能分析

　　以太網(wǎng)系統的兩個(gè)主要模塊是媒體接入控制(MAC)和物理層PHY。MAC作為以太網(wǎng)系統中的控制模塊，實(shí)現與物理層的通信并控制使用的媒體類(lèi)型，提供尋址機構、數據幀的構建、數據差錯檢查、傳送控制、向網(wǎng)絡(luò )層提供標準的數據接口等功能。PHY主要描述了網(wǎng)絡(luò )的硬件部分和原始比特流，它定義了數據傳送與接收所需要的電與光信號、線(xiàn)路狀態(tài)、時(shí)鐘基準、數據編碼和電路等，并向數據鏈路層設備提供標準媒體接口(RGM II/GM II/M II)。