基于千兆以太网的高速数据传输系统设计

介绍了千兆以太网接口以及TCP/IP协议,提出了几种设计方案,讲述了一种使用FPGA和MAC软核建立千兆以太网的方法。实验证明,这种方法稳定性好、传输带宽高、额外成本低,适用于大多数高速数据传输系统,是一种成本低、性能优越、可靠性高的高速数据传输系统设计方案。     

基于千兆以太网的机载雷达数据采集系统设计

针对高速机载雷达数据传输的实际需求,设计了一种基于千兆以太网的高速机载雷达数据采集系统。系统以现场可编程门阵列(FPGA)为控制中心,采用FPGA 内部的两片高速FIFO 实现对高速雷达数据无缝缓存与传输。同时,采用FPGA 内部的千兆以太网MAC 控制器将FIFO 中的数据读取及处理,最终,通过RJ-45 接口将数据上传到上位机。地面测试结果表明:系统能够对传输速率为360 Mb/ s 高速串行雷达数据进行采集,并上传到上位机,验证了基于千兆以太网的高速机载雷达数据采集系统设计的可靠性与稳定性。     

基于FPGA的千兆以太网交换芯片的设计

千兆以太网（Gigabit Ethemet）技术目前被广泛应用于局域网中，千兆以太网二层（MAC层）交换芯片是千兆以太网中的关键芯片。文章介绍了一种基于FPGA的8端口千兆以太网交换芯片的实现方案．并且给出了仿真验证结果。结果表明，该设计方案是可行的。     

基于千兆以太网的红外热像仪数据传输

对于某红外线阵探测系统的高速大数据量传输,USB总线或百兆以太网等传输手段在距离和速度上已不能胜任,为此设计了基于FPGA的千兆以太网传输系统并成功应用于某型线阵探测系统中。文中通过对千兆以太网实现技术的深入分析和对线阵探测系统需求的实际考虑,采用简化且合理的方案在FPGA内部逻辑实现全双工MAC,实现了红外线阵探测器图像及上位机控制命令包的双向高速实时传输,且方法简单、性能良好,具有一定优势。     

基于千兆以太网的高速图像数据传输系统实现

针对高速图像数据传输的实际需求设计了一种基于千兆以太网的大容量数据高速传输设计方案。该方案根据实际需求充分利用FPGA可重构性的优势,实现了以UDP协议为基础的自定义全双工MAC核,其优化的命令接收模式在接收端绕过了TCP/IP协议降低了FPGA端协议解析的复杂度与硬件开销;其流量可控并带有重传机制的数据上传模式可以与不同配置、不同工况的上位机稳定可靠高效率传输。实际最高传输速率达到稳定的49MB/s,性能优越。     

VLAN及在千兆以太网MAC中的实现

在分析IEEE 802.1Q协议的基础上,研究了千兆以太网媒体接入控制器(Media Access Control,MAC)中虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)的实现方法,详细介绍了系统接收数据包与发送数据包的详细工作流程。结合各种VLAN划分策略的特点,分析了采用VLAN技术解决实际应用中需要区分不同帧格式的特殊需求。基于Altera FPGA设计了一种千兆全双工以太网MAC,实现了千兆以太网VLAN数据帧的收发,并对不同类型的帧进行了区分。通过现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)验证表明,设计能够完成千兆以太网VLAN数据帧的收发、区分功能,满足设计要求。     

基于千兆以太网技术的大型实时传输系统

分析了千兆以太网技术的特点及其物理层优势,结合实时传榆系统对数据传输的要求,提出并实现了一种基于千兆以太网物理层芯片和FPGA的实时数据传输系统方案.实验证明,该方案成本低、传输带宽高、稳定性好、传输距离远,能够适应大多数实时传输系统的要求,是一种成本低廉、性能优越、切实可行的高速传输方法.     

一种带优先级队列的千兆以太网MAC设计

在以太网应用越来越广泛的背景下,针对某局域网具有传输数据量大和保持部分数据实时性的特点,采用了包含两种不同优先级帧的千兆以太网方案。基于Actel FPGA设计了一种带优先级队列的千兆全双工以太网MAC(Media access control),实现千兆以太网数据帧的收发,并对高优先级数据提供实时性支持。从分析含优先级字段的MAC帧结构着手,对MAC进行了模块划分,接着重点阐述了接收控制模块、发送控制模块和优先级队列模块。最后在ModelSim平台下对整个MAC进行了仿真验证;并使用Synplify进行了综合,结果表明GMII接口部分工作频率能达到141 MHz,内部模块工作频率能达到79 MHz,满足设计要求。     

基于FPGA实现千兆以太网业务在SDH上的传输

为了实现千兆以太网业务在SDH网络上的传输（EOS）,可以利用FPGA将以太网MAC数据帧在SDH数据帧中进行封装和映射处理。介绍了GFP封装协议以及虚级联技术,给出了FPGA内部的模块化设计方法。利用FPGA的强大功能和内部的丰富资源,简化了电路设计的复杂性。千兆以太网在SDH中的传输增强了SDH设备的业务传输能力。     

基于FPGA的千兆以太网设计

千兆以太网拥有传输速度快、传输距离远、稳定可靠等优点,是当前嵌入式系统的应用热点。FPGA拥有丰富的逻辑和管脚资源,常用于高速数据处理和通信的嵌入式系统。本文描述一个基于FPGA的千兆以太网系统的设计,本设计在硬件上主要使用千兆以太网PHY芯片88E1111和Altera公司的StratixⅢ系列的FPGA,在FPGA的逻辑上实现NiosⅡ嵌入式系统和以太网的MAC控制器,在NiosⅡ系统的软件上移植入MicroC／OS-Ⅱ实时多任务操作系统和NicheStackTCP／IP协议堆栈。在FPGA上实现千兆以太网设计,有效提高了系统的可靠性和集成性,充分扩展FPGA的功能。     

基于FPGA的千兆以太网数据传输的设计与实现

为了解决大数据量长距离传输的稳定性和传输速率的问题,采用复杂可编程芯片FPGA设计出千兆以太网传输系统。为了简化设计,采用MAC+PHY方法实现以太网帧的封装及传输,MAC采用Virtex-4的嵌入式以太网IP核实现,PHY采用MARVELL公司的88E1111芯片实现,两芯片接口采用GMII连接模式。实验仿真结果表明,该传输系统能支持1 000 Mbit/s传输速率,该设计方案是可行的,有一定的实用价值。     

变电站实时监控系统中的千兆以太网传输设计

针对变电站实时监控系统需要传输的数据量大和传统的百兆网络已无法满足传输总带宽需求的问题,文中设计了嵌入式千兆以太网视频传输系统。该系统选用Xilinx公司Artix-7系列的FPGA芯片为主控制器,完成数据的采集、处理和传输控制。使用UDP/IP协议帧通过千兆以太网向远程监控系统传输图像数据时,丢包率仅为0.001 25%。在对变电站高压设备进行监控传输测试时,稳定传输视频图像的最高帧频可达150 frame·s-1。     

基于千兆网的FPGA多通道数据采集系统设计

千兆以太网在工程上的应用越来越迫切,许多快速可靠的数据传输任务要依靠其完成。文中提出了一种多通道数据采集系统设计方法,将采集的数据通过FPGA资源搭建的千兆以太网运行环境发送到上位机进行显示和存储,最大限度地发挥了FPGA和千兆以太网灵活与快速的优势。进而讨论了ARP包和Jumbo帧的相关问题,并实际测试了其对系统的影响。     

基于FPGA的千兆以太网数据传输设计

为解决现代化设备如何使用千兆以太网高速接入的问题,使用Altera公司cyclone IV系列FPGA作为嵌入式开发平台,采用Nios II软核处理器实现TCP/IP协议。对所设计传输方案进行测试,结果表明所传输数据能正确收发,并具有较高的传输效率。     

基于SOPC的千兆以太网实现

为满足现代工业发展对系统设备集成化、网络化的需求,文中探讨了基于SOPC的千兆以太网实现方法。采用Altera公司的CycloneIII系列FPGA作为平台,在其中搭建了NiosII软核处理器。并利用Altera提供的三速以太网的IP核,实现了千兆网的MAC层控制器。同时通过UDP协议实现了数据的传输。