【网络数据传输】基于FPGA的百兆网/兆网千UDP数据包收发系统开发,PC到FPGA

最新推荐文章于 2024-10-15 13:45:08 发布
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分类专栏： ★FPGA项目经验 FPGA 板块5:网络通信 文章标签： 网络 udp 网络协议
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本文介绍了基于FPGA的百兆/千兆UDP数据包收发系统的开发过程，包括软件版本Vivado 2019.2的使用、系统原理、PC与FPGA的IP和MAC地址配置、源码核心部分以及测试结果展示。通过测试，验证了FPGA能正确接收并显示从PC发送的数据，确保了数据一致性。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

1.软件版本

vivado2019.2

2.系统原理

先将电脑的IP地址设置为： 192.168.0.3。如下所示：

修改后，cmd中运行如下指令

 可以查看PC的IP和MAC

然后到windows>system

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基于FPGA的百兆网/千兆网UDP数据包收发系统开发 - PC到FPGA通信使用Matlab
weixin_50547796的博客
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FPGA 30 ，网络基础，深入解析以太网与千兆网，从基础到FPGA应用（ 从以太网到千兆网：FPGA在网络通信中的应用与实践 ）
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weixin_65793170的博客
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基于FPGA三速以太网的实现（UDP通信）
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本代码是基于Altera Arria ii ep2agx65芯片实现的100M/1000M网代码，主要完成fpga向PC的UDP发送实现（verilog)
FPGA网络通信——基础网络知识
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FPGA - 以太网UDP通信（一）
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04-10 7101
以太网是现实世界中最普遍的一种计算机网络。以太网有两类：第一类是经典以太网，第二类是交换式以太网，使用了一种称为交换机的设备连接不同的计算机。经典以太网是以太网的原始形式，运行速度从3~10 Mbps不等；而交换式以太网正是广泛应用的以太网，可运行在100、1000和10000Mbps那样的高速率，分别以快速以太网、千兆以太网和万兆以太网的形式呈现。从数据传输角度来看，控制器（FPGA ）和PHY 侧芯片实现以太网传输的数据链路两端，有 3 种主要的接口形式。这 3 种接口形式主要是MII GMII和。
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千兆以太网FPGA实现程序：高速网络通信的利器
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至此，我们完成了以太网发送过程中最底层 ，也是最重要的部分MAC层的发送与接受。关于本节中的CRC校验部分没有过多介绍，这部分可通过CRC生成网页来生成CRC校验代码。接下来，在下一篇博客中将会实现ip层的接收与发送。
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因为很多功能揉在一起，没有分模块，比较杂乱，可以参考参考再自己修改！ `timescale 1ns / 1ps //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// module ETH_APP( input CLK50M, inp
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weixin_39600331的博客
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本系列分为上中下三层，分别是：(上)：操作基础与IP、端口、MAC初步介绍(本篇)(中)：udp，IP、MAC帧结构(下)：UDP工程分析一、操作知识“本地连接”只出现于Win7和XP中，在Win8和win10系统，被更名为“以太网”。(.....大声重复.....)在比较老的教程中，程序在win7或XP的环境下运行，需要查看MAC地址，所以就需要DOS命令中查看MAC地址，通过“ipc...
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### FPGA在网络协议中的实现与应用 #### FPGA在网络协议处理的优势 现场可编程门阵列(FPGA)具备高度并行性和灵活性的特点，这使得其在网络协议处理方面具有显著优势。通过硬件描述语言(HDL)，可以定制逻辑电路来高效解析和生成各种网络层的数据帧结构[^1]。 #### 数据包收发系统的构建 对于基于FPGA的百兆网/千兆网UDP数据包收发系统而言，开发者能够利用内部资源创建专门用于接收、发送以及缓存管理的功能模块。这些功能不仅限于简单的MAC地址过滤或CRC校验计算等功能；更重要的是可以通过配置不同的工作模式支持多种类型的上层应用程序接口(API)。 #### 协议栈的设计思路 当涉及到更复杂的TCP/IP或其他高层通信标准时，则需要考虑如何设计整个软件定义无线电(SDR)-like架构下的轻量级协议栈。此过程通常会采用状态机模型配合流水线技术优化性能表现，并确保实时响应特性得以保持良好水平[^2]。 ```verilog // Verilog代码片段展示了一个简单状态机的例子 module udp_packet_handler ( input wire clk, input wire rst_n, // ...其他输入输出端口声明... ); reg [7:0] state; parameter IDLE = 8'b0000_0001; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin : proc_state if (!rst_n) state <= IDLE; else case (state) IDLE: /* 处理IDLE状态下事务 */; default: ; endcase end endmodule ``` #### 应用实例分析 实际应用场景中，FPGA被广泛应用于网络安全设备如防火墙、入侵检测系统(IDS)/预防系统(IDPS)之中。这类产品往往依赖高效的报文预处理能力快速识别潜在威胁并采取相应措施保护内网安全。此外，在数据中心互连(DCI)领域也可见到大量运用该技术的产品形态，它们借助强大的流量调度机制实现了低延迟高吞吐率的信息交换服务。
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