基于FPGA的千兆網(wǎng)通信協(xié)議棧實現(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)計上,已越來越多的選擇可承載大數(shù)據(jù)流量業(yè)務(wù)的高速接口進行設(shè)計,如GMII、SGMII、XAUI、RapidIO等。針對此類應(yīng)用,除了滿足硬件設(shè)計需求,還需在設(shè)計中引入標(biāo)準(zhǔn)的通信傳輸協(xié)議,采用通用模塊化設(shè)計,使軟硬件模塊具有較強的通用性和可移植性。
　　本文項目背景如下:開發(fā)一款基于ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture,即先進的電信計算平臺)

2、架構(gòu)的測試儀器專用通信適配板,通信適配板與ATCA機箱背板通過千兆網(wǎng)接口,與被測通信設(shè)備通過專用接口板接口。
　　本論文針對上述需求,以基于嵌入式系統(tǒng)的千兆網(wǎng)UDP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)技術(shù)為主要的研究對象,在深入分析標(biāo)準(zhǔn)UDP/IP協(xié)議棧原理的基礎(chǔ)上,對用FPGA+DSP作為硬件平臺實現(xiàn)千兆網(wǎng)UDP/IP協(xié)議棧進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、對實際應(yīng)用和硬件自身特點設(shè)計出相應(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,對嵌入式技術(shù)的特點,技術(shù)發(fā)展趨勢以及高性能的FPGA、DSP在通信領(lǐng)域的發(fā)展進行了詳細(xì)的討論,并結(jié)合實際需求提出了嵌入式以太網(wǎng)的總體解決方案。
　　3.設(shè)計并實現(xiàn)以FPGA為核心,基于FPGA+DSP架構(gòu)為硬件平臺的UDP/IP通信協(xié)議棧,在設(shè)計上采用FPGA作為通信的主要通道,DSP協(xié)助其進行部分協(xié)議的分析和處理,通過對功能區(qū)域進行明