Модуль трансивера Gigabit Ethernet FPGA RTL8211 | Электроника

Модуль трансивера Gigabit Ethernet FPGA RTL8211 | Электроника

В качестве взаимосвязанного интерфейса интерфейс Ethernet широко используется сегодня. От домашнего широкополосного доступа до обмена данными на сервере до промышленного контроля, Ethernet можно видеть повсюду. Система ПЛИС использует Ethernet, который в основном используется для передачи данных на высокой скорости и дальние расстояния, такие как светодиодный дисплей с большим экраном и система мониторинга. Канал передачи данных Ethernet также передавался с ранних телефонных линий, до более поздней выделенной витой пары, на оптическое волокно, высокочастотное радио, а теперь и относительно новый LIFI.

Модуль ACM8211 обеспечивает Интерфейс Gigabit Ethernet на макетную плату FPGA. Интерфейс состоит из Gigabit Ethernet PHY и интерфейса сетевого трансформатора. Когда необходимо отправить данные Ethernet, FPGA отправляет данные на чип PHY, и после кодирования данных чип PHY загружает данные на сетевую линию через сетевой трансформатор. Данные передаются на ресивер через сеть. Данные, передаваемые с дальнего конца, передаются на сетевой трансформатор через сетевой кабель. Выход сетевого трансформатора подключен к чипу PHY. После декодирования сигнала чип PHY получает фактические данные, а затем передает данные на чип FPGA. Функциональная блок-схема FPGA, реализующая передачу данных Gigabit Ethernet, следующая:

Дизайн модуля ACM8211 реализует гигабитную сеть Ethernet с интерфейсом GMII. Через эту схему Ethernet пользователи могут передавать данные, собранные или рассчитанные ПЛИС, на другие устройства, такие как ПК или серверы, или получать данные, передаваемые другими устройствами, и выполнять сделку.

Пользователи, которые связались с Ethernet, должны чаще всего слышать о Протоколе TCP/IP. Действительно, в ПК или встроенной системе широко используется протокол TCP/IP. Поэтому, когда вы видите FPGA с Ethernet, первое, что может прийти на ум при реализации интерфейса, это реализация TC/IP Протокола. Прежде всего, я могу с уверенностью сказать вам, что использование FPGA для реализации протокола TCP/IP абсолютно без проблем, но способ реализации не является самым желательным способом написания кода протокольного слоя непосредственно с использованием каучука. FPGA была разработана более 30 лет, но существует мало коммерческих проектов TCP/IP на уровне RTL. Большая часть передачи данных Ethernet с использованием протокола EPON OG или VHDL основана на очень простом протоколе UDP. Конечно, есть еще некоторые люди, которые изучают или реализуют некоторые из этих функций, но трудно быть таким же гибким, как ПК.

Лично понимаем, что протокол TCP/IP сначала был разработан на основе гибкости программного обеспечения, поэтому по многим проектным соображениям он не подходит для реализации проводной логики. Протокол TCP/IP очень сложный. Если он будет реализован с использованием аппаратной логики, то инженерный объем должен быть очень большим, а функции и производительность не могут быть гарантированы.

Как реализовать протокол TCP/IP на ПЛИС? Ответ-технология SOPC. То есть, используя встроенную технологию soft core, постройте мягкую систему ЦП на ПЛИС, а затем запустите программный протокол TCP/IP через ЦП для достижения соответствующих функций. Однако для многих пользователей ранний этап процесса создания системы является относительно громоздким, поэтому многим друзьям трудно начать работу, поэтому этот метод не очень широко используется.

Как уже упоминалось выше, на ПЛИС, вы можете воспользоваться системой EPON OG для реализации протокола UDP для передачи данных. Протокол UDP является ненадежной передачей. Отправитель несет ответственность только за отправку данных, независимо от того, правильно ли получатель получает их. Очень похоже на серийную передачу UART. Однако во многих случаях такая потенциальная ненадежность приемлема, например, отображение передачи видео в реальном времени. В этом типе системы, потому что данные не нужно рассчитывать и получать очень точные результаты для других функций, а только отображаются на экране, это может принять определенную степень потери пакета или ошибки бита. Такие приложения широко используются светодиодный светодиодных системах большого экрана. В этом разделе представлена схема передачи на основе UDP для всех.

Особое Примечание:
В настоящее время модуль предоставляет примеры отправки и приема данных протокола UDP на базе шиномонтажа. Главный компьютер отправляет данные на ПЛИС, а ПЛИС отправляет данные обратно на ПК через Ethernet.
Нет примеров трех скоростных IP-ядер Ethernet.
Нет экземпляра реализации протокола TCP.
Примеры применения NIOS II отсутствуют

Предоставьте список информации:
Схема модуля ACM8211
Отправка и получение примеров кода данных протокола УДП
Протокол передачи данных и примера приема данных с использованием протокола УДП
Добавьте дизайн передачи изображений Ethernet на основе этого модуля и камеры OV5640 (исходный код шифрования и программное обеспечение хоста).