基于FPGA的千兆以太网接口应用研究与实现 被引量：24

1

作者 吴长瑞 徐建清 蒋景红 《现代电子技术》 北大核心 2018年第9期1-5,共5页

为解决嵌入式领域中数据量大、速度高、实时性强等传输问题,提出FPGA和PHY芯片相结合的设计方案,用于实现UDP/IP协议。通过深入研究TCP/IP协议栈体系结构和工作原理,按照以太网的帧格式封包和解包,在FPGA中实现UDP/IP数据的正确发送和... 为解决嵌入式领域中数据量大、速度高、实时性强等传输问题,提出FPGA和PHY芯片相结合的设计方案,用于实现UDP/IP协议。通过深入研究TCP/IP协议栈体系结构和工作原理,按照以太网的帧格式封包和解包,在FPGA中实现UDP/IP数据的正确发送和接收。在自主研发的硬件平台上验证了该方案的正确性和可靠性。由于使用FPGA实现UDP/IP协议,系统具有移植性高和易于集成等优点。 展开更多

关键词 udp/ip 协议栈 千兆以太网 现场可编程门阵列 帧格式 系统集成

下载PDF 职称材料

基于FPGA的UDP/IP协议栈的研究与实现 被引量：15

2

作者 崔鹤 刘云清 盛家进 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2014年第2期133-137,共5页

针对视频、音频数据流的数据量大、速率高、实时性强等特点,通过深入研究UDP传输协议特点以及UDP/IP协议栈体系结构,提出采用现场可编程门阵列(FPGA)和物理PHY芯片Marvell 88E1111作为系统平台的设计方案。采用自顶向下的设计方法,完成... 针对视频、音频数据流的数据量大、速率高、实时性强等特点,通过深入研究UDP传输协议特点以及UDP/IP协议栈体系结构,提出采用现场可编程门阵列(FPGA)和物理PHY芯片Marvell 88E1111作为系统平台的设计方案。采用自顶向下的设计方法,完成对各个模块的整合,通过功能仿真验证系统功能,并给出UDP/IP协议栈通信仿真结果,结果表明协议栈能够按照标准UDP/IP协议对数据进行封包和解包;在XILINX公司开发的ML605硬件开发平台上测试了UDP/IP协议栈系统的通信性能,通信效率测试结果表明,实际通信效率明显优于其它实现方案。通过在FPGA内实现UDP/IP协议栈,便于系统集成且具有移植性高的特点,系统充分利用了千兆以太网更高传输带宽的优点,特别适用于大数据量的传输环境。 展开更多

关键词 udp ip 协议栈 现场可编程门阵列 千兆以太网

下载PDF 职称材料

基于千兆以太网高速数据记录器传输接口IP核设计 被引量：13

3

作者 甄国涌 王琦 +1 位作者 焦新泉 储成群 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第10期39-44,共6页

为了提高数据记录器的传输速度,提出采用千兆以太网进行数据通信。基于FPGA的以太网数据传输是目前应用较为广泛的一种传输手段,但大多数支持千兆以太网的物理芯片并未集成传输协议栈以及接口转换模块,导致其无法直接进行数据传输,针对... 为了提高数据记录器的传输速度,提出采用千兆以太网进行数据通信。基于FPGA的以太网数据传输是目前应用较为广泛的一种传输手段,但大多数支持千兆以太网的物理芯片并未集成传输协议栈以及接口转换模块,导致其无法直接进行数据传输,针对这一问题,提出利用程序进行IP核设计的解决方案,将以太网MAC层接口以及通信协议报头封装为可根据实际需求对UDP/IP协议栈进行调整的可配置IP核。首先分模块进行流程介绍,之后对其进行封装设计,最后进行结果验证,经验证此IP核速度可达到950Mbit/s,性能较佳。 展开更多

关键词 以太网 数据传输 udp/ip协议 ip核 MAC层 媒体独立接口

下载PDF 职称材料

基于ARM的嵌入式数控系统 被引量：10

4

作者 刘艳霞 李淑芬 《微计算机信息》 北大核心 2006年第12Z期90-91,96,共3页

介绍了一种以32位CPU为控制器的嵌入式数控系统设计,包括系统硬件设计和软件设计。该系统选用三星公司的低功耗S3C4510作为核心,具有数据存储、以太网通讯、LCD显示等功能。该系统具有低功耗、低价位、体积小、可集成到数控机床操作台... 介绍了一种以32位CPU为控制器的嵌入式数控系统设计,包括系统硬件设计和软件设计。该系统选用三星公司的低功耗S3C4510作为核心,具有数据存储、以太网通讯、LCD显示等功能。该系统具有低功耗、低价位、体积小、可集成到数控机床操作台等特点,是未来经济型数控机床发展的趋势。 展开更多

关键词 数控系统 嵌入式 udp/ip协议

下载PDF 职称材料

基于UDP/IP的工业以太网络通信协议的设计 被引量：6

5

作者 吉顺平 陆宇平 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2008年第5期560-564,共5页

在供应者/消费者模式下,介绍了基于UDP/IP的UIIE网络协议的设计过程,包括数据报格式设计、数据报封装与解封、系统组态和UIIE程序设计.提出了工业以太网协议的性能评价方法,指出实时性是最重要的性能指标.通过模拟实验系统,进行了网络... 在供应者/消费者模式下,介绍了基于UDP/IP的UIIE网络协议的设计过程,包括数据报格式设计、数据报封装与解封、系统组态和UIIE程序设计.提出了工业以太网协议的性能评价方法,指出实时性是最重要的性能指标.通过模拟实验系统,进行了网络协议的实时性比较.实验结果表明,基于UDP/IP的UIIE网络协议比基于TCP/IP的通信协议具有更好的实时性,证明了UIIE网络协议的可行性和有效性. 展开更多

关键词 网络控制系统 udp/ip 工业以太网 实时性 通信协议分用

下载PDF 职称材料

基于FPGA的万兆以太网UDP协议通信接口设计 被引量：7

6

作者 赵世超 左金印 +1 位作者 魏骁 赵哲 《电子技术应用》 2022年第10期113-117,122,共6页

针对嵌入式设备迅速增长的数据传输需求,介绍了一种依托于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)平台,以光纤为传输媒介的万兆UDP/IP协议通信接口模块,并探究引入分支预测机制对通信接口模块发送时延产生的影响。通过... 针对嵌入式设备迅速增长的数据传输需求,介绍了一种依托于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)平台,以光纤为传输媒介的万兆UDP/IP协议通信接口模块,并探究引入分支预测机制对通信接口模块发送时延产生的影响。通过对现有网络接口层、网际层、传输层和应用层典型传输模型的深入研究,使用硬件描述语言,模块化设计ARP控制器、IP控制器和UDP控制器,实现完备的UDP/IP通信接口模块,并评估了引入分支预测机制对通信接口模块发送时延产生的影响。分析表明:该设计实现简单,适配嵌入式设备对高带宽、低延时、资源低占用的需求,具备自主维护ARP表的能力,支持多设备级联。该设计在高速数据采集、远距离信息传输、片上数据高速处理等应用场景具有积极的意义。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 光纤通信 万兆以太网 udp/ip协议 分支预测机制

下载PDF 职称材料

嵌入式系统以太网数据传输性能研究 被引量：6

7

作者 段之昱 赵昭旺 《天文研究与技术》 CSCD 北大核心 2007年第3期266-275,共10页

介绍一种针对基于Altera Nios Ⅱ嵌入式处理器的天文数据采集系统而发展的高效网络数据采集手段——Mason Express。通过人工产生所需的网络协议头,直接调用网络接口芯片底层的驱动程序完成数据发送,有效的解决了由于Light Weighted IP(... 介绍一种针对基于Altera Nios Ⅱ嵌入式处理器的天文数据采集系统而发展的高效网络数据采集手段——Mason Express。通过人工产生所需的网络协议头,直接调用网络接口芯片底层的驱动程序完成数据发送,有效的解决了由于Light Weighted IP(LWIP)协议栈造成的数据传输性能瓶颈。在Cyclone1C20开发板上,Mason Express在可以实现从嵌入式系统到数据采集计算机超过90Mb/s的单向数据传输速率,而LWIP只能达到大约10.57Mb/s的传输速率。Mason Express方法完全由软件实现,不必对系统硬件做任何改动,丝毫不影响uCOSⅡ操作系统LWIP协议栈所提供的一切功能;并且此方法的实现与操作系统无关,即它可以和任何嵌入式操作系统一起工作,对于没有操作系统的情况也能工作,最大限度的保护了用户原有的智力投资。 展开更多

关键词 嵌入式系统 网络数据采集 udp/ip协议

下载PDF 职称材料

基于FPGA的千兆UDP/IP协议栈的实现及其在高速图像传输中的应用 被引量：6

8

作者 熊光阳 王野 +1 位作者 李志茹 张维纳 《仪器仪表用户》 2020年第3期38-41,共4页

设计在FPGA中实现了一套简化的千兆以太网UDP/IP协议栈,协议完全兼容IEEE802.3a千兆以太网标准,解决千兆以太网IP核移植性差和消耗FPGA资源量大的问题;设计FPGA采集CMOS摄像头图像数据的接口;利用UDP/IP协议栈完成采集的实时60f/s图像... 设计在FPGA中实现了一套简化的千兆以太网UDP/IP协议栈,协议完全兼容IEEE802.3a千兆以太网标准,解决千兆以太网IP核移植性差和消耗FPGA资源量大的问题;设计FPGA采集CMOS摄像头图像数据的接口;利用UDP/IP协议栈完成采集的实时60f/s图像的传输;在wireshark上抓取图像数据,实验结果表明,该高速图像传输接口能够满足高速图像传输的设计预期。 展开更多

关键词 FPGA udp/ip协议 千兆以太网 图像传输

下载PDF 职称材料

基于UDP/IP协议分布式测试高速数据传输嵌入系统设计 被引量：5

9

作者 孙露 王黎明 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期750-753,779,共5页

为了解决分布式测试系统中多节点网络化以及整个系统中数据高速传输的问题,提出了一种基于UDP/IP协议的分布式测试高速数据传输嵌入系统。该系统采用了ALTERA公司的NIOS2嵌入系统和硬件协议栈集成芯片CH395完成了分布式测试系统中高速... 为了解决分布式测试系统中多节点网络化以及整个系统中数据高速传输的问题,提出了一种基于UDP/IP协议的分布式测试高速数据传输嵌入系统。该系统采用了ALTERA公司的NIOS2嵌入系统和硬件协议栈集成芯片CH395完成了分布式测试系统中高速数据传输。该系统具有扩展性能好、通用性强和稳定性高等优点,适用于大范围复杂环境区域内关键参数测试、高速数据传输的分布式测试。 展开更多

关键词 分布式测试系统 udp/ip协议 NIOS2嵌入式系统 CH395

下载PDF 职称材料

基于FPGA的远程直流电机控制系统研究

10

作者 毕英建 邱亚峰 柳志鹏 《计算机测量与控制》 2024年第6期118-124,共7页

针对外场试验中运动控制系统实时性与准确性问题,提出了以FPGA为核心的以太网传输电机运动控制系统方案;通过上位机完成对多个直流电机方向、速度、位置等的远程控制,实现了软硬件相结合;采用YT8511/H芯片、RGMII接口和Altera官方IP核... 针对外场试验中运动控制系统实时性与准确性问题,提出了以FPGA为核心的以太网传输电机运动控制系统方案;通过上位机完成对多个直流电机方向、速度、位置等的远程控制,实现了软硬件相结合;采用YT8511/H芯片、RGMII接口和Altera官方IP核搭建了FPGA的高速以太网通信接口,运用三段式状态机实现了UDP通信协议,通过增量式光电编码器完成电机位置反馈,以Verilog硬件描述语言为基础,编写了电机驱动程序和编码器信号处理程序,对系统的通信、输出脉冲以及编码器信号处理进行了实验和仿真;结果表明,系统满足远距离控制需求,定位精度可达0.09°,有较好的移植性。 展开更多

关键词 以太网通信接口 udp/ip协议 FPGA 直流电机 光电编码器 闭环控制系统

下载PDF 职称材料

面向运动控制器的千兆以太网通信模块的设计与实现

11

作者 苏国旺 张俊 +2 位作者 杨武 丁旭然 李秋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第2期86-92,共7页

针对传统通信方式无法满足运动控制器对传输速度和实时性要求的问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的千兆以太网实现方案。结合UDP/IP协议中数据帧的封装和解析过程,对MAC层、IP层以及UDP层进行一体化设计,开发了一款低成本的千... 针对传统通信方式无法满足运动控制器对传输速度和实时性要求的问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的千兆以太网实现方案。结合UDP/IP协议中数据帧的封装和解析过程,对MAC层、IP层以及UDP层进行一体化设计,开发了一款低成本的千兆以太网通信模块。经仿真和硬件测试,该模块的主频最高可达179.76 MHz,数据帧接收与发送之间的间隔仅为444 ns,且存储器资源使用量不到1%,满足千兆以太网的传输速率及实时性要求。除正常的以太网通信功能外,该模块还实现了数据帧的清除和重发功能以及对通信模块的IP和MAC地址进行动态配置,为实现运动控制器的以太网通信提供了低成本的解决方案。 展开更多

关键词 千兆以太网 FPGA udp/ip协议 运动控制器

下载PDF 职称材料

基于FPGA和UDP/IP协议的千兆网络图传系统 被引量：4

12

作者 韩剑南 胡辽林 《计算机系统应用》 2018年第3期99-104,共6页

随着图像领域硬件设备的升级换代,越来越多的设备已经使用百万像素级别的图像,而传输图像的设备也成为最为基础和重要的一环.针对这类问题,本文采用简单易行的UDP/IP协议和编程灵活、实时性好的FPGA作为硬件平台.在UDP/IP中的添加图像... 随着图像领域硬件设备的升级换代,越来越多的设备已经使用百万像素级别的图像,而传输图像的设备也成为最为基础和重要的一环.针对这类问题,本文采用简单易行的UDP/IP协议和编程灵活、实时性好的FPGA作为硬件平台.在UDP/IP中的添加图像数据报文协议,采用硬件实现该协议和图像实时显示.实验结果表明,本系统能够实现速度为865.19 Mbit/s的图像传输和实时显示,同时满足便于移植、高速传输和高度集成这三点要求. 展开更多

关键词 udp/ip协议 图像传输 FPGA 千兆以太网

下载PDF 职称材料

千兆级以太网中基于FPGA的UDP/IP协议研究

13

作者 史俊锋 张冀 《科学与信息化》 2024年第16期16-18,共3页

千兆级以太网是当前应用频次较高的新型网络技术,在系统兼容、交互操作、长距离传输、资源共享等各个层面具有明显优势。各行业企业应结合高质量发展主题扩大对该技术的配置比例,为其实践赋能。本文以此为背景概述了千兆级以太网,并在... 千兆级以太网是当前应用频次较高的新型网络技术,在系统兼容、交互操作、长距离传输、资源共享等各个层面具有明显优势。各行业企业应结合高质量发展主题扩大对该技术的配置比例,为其实践赋能。本文以此为背景概述了千兆级以太网,并在剖析基于FPGA的UDP/IP协议基础上,分别从背景技术、系统架构、功能模块、实验测试4个方面对一种千兆级以太网图像传输系统进行了具体探讨。 展开更多

关键词 以太网 FPGA udp/ip协议

下载PDF 职称材料

通用型芯片级光纤通信接口设计 被引量：4

14

作者 许川佩 刘华颖 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第11期24-29,共6页

为解决芯片与外部设备的海量数据实时传输的问题,本文以光纤通信技术为基础设计数据传输接口,在接口内分层搭建通信协议及交互接口架构,实现了网络各层之间的通信与校验工作.利用AXI4-Stream总线应用范围广且具有强大支持平台的优势,将A... 为解决芯片与外部设备的海量数据实时传输的问题,本文以光纤通信技术为基础设计数据传输接口,在接口内分层搭建通信协议及交互接口架构,实现了网络各层之间的通信与校验工作.利用AXI4-Stream总线应用范围广且具有强大支持平台的优势,将AXI4-Stream接口作为芯片级数据交换接口,为突发性高速数据传输提供了支持.该接口支持UDP/IP协议封装格式,使其能灵活兼容于各类上层应用;支持通过可编程接口配置传输层端口号、IP地址及MAC地址;应用流水线技术及多进程并行处理技术,在控制面积及功耗的条件下,减少数据传输延迟,优化接口处理性能.最后通过光纤将片内数据传输到PC机进行了验证,数据传输速率可达9.691 Gbps,满足芯片与外部设备海量数据高速传输需求. 展开更多

关键词 光纤通信 AXI4-Sream udp/ip协议 FPGA

下载PDF 职称材料

FPGA千兆以太网接口的IP核设计 被引量：3

15

作者 任勇峰 尚辰阳 《单片机与嵌入式系统应用》 2022年第11期49-53,共5页

为了提高飞行物器指令信息和状态信息传输的实时性和可靠性,采用以太网来传输数据。而大多数以太网采用的是未集成协议栈和接口转换模块的物理芯片,从而导致数据无法直接进行传输。针对这一问题,将协议栈和接口转接模块利用IP核封装完... 为了提高飞行物器指令信息和状态信息传输的实时性和可靠性,采用以太网来传输数据。而大多数以太网采用的是未集成协议栈和接口转换模块的物理芯片,从而导致数据无法直接进行传输。针对这一问题,将协议栈和接口转接模块利用IP核封装完成模块化设计、直接进行数据传输。以FPGA作为核心控制器件,将以太网的MAC层接口与UDP/IP的协议栈封装成为可配置的IP核,具有比较强的移植性。网络调试助手和Wireshark软件测试结果显示,IP核性能稳定,且本设备可以实现速率为865.19 Mb/s的数据和指令传输,同时可以完成数据实时发送和接收且不丢包,符合要求。 展开更多

关键词 以太网 FPGA udp/ip协议 MAC层 ip核

下载PDF 职称材料

数字解码器的千兆网传输控制设计与实现

16

作者 宁欣 刁鸣 《应用科技》 CAS 2013年第4期38-41,共4页

海量音视频信号的网络传输对系统通信的可靠性和稳定性提出更高的要求.针对该问题,提出FPGA配置千兆以太网控制芯片AX88180的硬件实现方案.通过Verilog HDL语言分模块实现网络传输系统的各个功能.设计了初始化模块,令AX88180与88E1111建... 海量音视频信号的网络传输对系统通信的可靠性和稳定性提出更高的要求.针对该问题,提出FPGA配置千兆以太网控制芯片AX88180的硬件实现方案.通过Verilog HDL语言分模块实现网络传输系统的各个功能.设计了初始化模块,令AX88180与88E1111建立RGMII通信模式;然后设计了数据接收和发送模块,对UDP、ARP、ICMP和IGMP协议进行解封装和封装,为数据链路层和应用层提供中间连接.通过网络抓包工具Ethereal监测实时数据,验证系统良好的网络连接状况;使用数字解码器的软件功能统计传输速率和丢包率,验证此系统的通信速率符合MEPG-2标准,丢包率满足流媒体通信标准. 展开更多

关键词 数字解码器 FPGA 网络传输 udp ip协议

下载PDF 职称材料

基于UDP/IP协议的毫米波探测数据传输方案

17

作者 杜庆阳 钱嵩松 李婷 《微波学报》 CSCD 北大核心 2015年第S2期307-310,共4页

近年来,毫米波探测技术在雷达、辐射测量和射电天文学等领域得到广泛的应用与发展。很多时候需要将毫米波探测系统接收到的数据实时传输至计算机,以便对数据进行实时处理及显示。UDP/IP协议没有建立连接的过程,它的传输效率很高,在实际... 近年来,毫米波探测技术在雷达、辐射测量和射电天文学等领域得到广泛的应用与发展。很多时候需要将毫米波探测系统接收到的数据实时传输至计算机,以便对数据进行实时处理及显示。UDP/IP协议没有建立连接的过程,它的传输效率很高,在实际网络中被广泛采用。本文提出了一种通过嵌入式系统UDP/IP协议实现毫米波探测系统数据实时传输方案,该方案经过验证传输速率和可靠性均满足设计要求,能够实现毫米波探测系统的探测数据实时传输,且具有硬件成本低,灵活性好的优点。 展开更多

关键词 毫米波探测 嵌入式系统 udp/ip协议 实时数据传输

下载PDF 职称材料

地铁时钟系统更新为以太网传输组网的实施方案

18

作者 谭明勇 梁洁 +1 位作者 梁爽 于洪顺 《铁道通信信号》 2022年第9期86-90,共5页

在轨道交通领域,通信、信号及其他专业系统设备的时钟系统为控制中心和车站提供统一的时间基准,其传输一般采用SDH低速率接口模式。随着传输系统已更新为以太网,时钟系统也要同步更新。以北京地铁1号线和2号线为例,详细介绍时钟系统更... 在轨道交通领域,通信、信号及其他专业系统设备的时钟系统为控制中心和车站提供统一的时间基准,其传输一般采用SDH低速率接口模式。随着传输系统已更新为以太网,时钟系统也要同步更新。以北京地铁1号线和2号线为例,详细介绍时钟系统更新为以太网传输组网的实施方案。 展开更多

关键词 时钟系统 udp/ip协议 车站二级母钟 以太网

下载PDF 职称材料

HFC网VOD系统视频传输技术实现

19

作者 丁晖 徐重阳 杜江洪 《电视技术》 北大核心 2000年第11期20-21,33,共3页

简要介绍了基于ＨＦＣ网视频点播系统，重点讨论了其视频传输实现技术，分析并描述了视频传输协议，最后给出了该系统视频传输的具体实现。

关键词 HFC网 视频点播 MPEG-2传输流 视频传输

下载PDF 职称材料

基于UDP/IP的多媒体数据传输 被引量：22

20

作者 薛沛林 张会汀 郑力明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第8期59-60,103,共3页

当前，基于ＩＰ的多媒体系统正被广泛应用，如视频会议系统、远程教学系统、远程监控和远程医疗系统等等。不同的系统采取的具体协议有所不同，但它们的共同之处就是必须传输大量的多媒体数据，如视频流或音频流。该文正是探讨如何实现... 当前，基于ＩＰ的多媒体系统正被广泛应用，如视频会议系统、远程教学系统、远程监控和远程医疗系统等等。不同的系统采取的具体协议有所不同，但它们的共同之处就是必须传输大量的多媒体数据，如视频流或音频流。该文正是探讨如何实现在ＩＰ网上利用ＵＤＰ传输协议对多媒体数据实施高效、实时的传输。 展开更多

关键词 多媒体 数据传输 udp/ip协议 组播 网络协议 INTERNET

下载PDF 职称材料