网站建设询价公告,招聘门户,wordpress 内容注入,定制柜需要多少钱目录 1、前言2、我这里已有的UDP方案3、详细设计方案4、vivado工程详解5、上板调试验证并演示6、福利#xff1a;工程代码的获取 1、前言
目前网上的fpga实现udp基本生态如下#xff1a; 1#xff1a;verilog编写的udp收发器#xff0c;但不带ping功能#xff0c;这样的代… 目录 1、前言2、我这里已有的UDP方案3、详细设计方案4、vivado工程详解5、上板调试验证并演示6、福利工程代码的获取 1、前言
目前网上的fpga实现udp基本生态如下 1verilog编写的udp收发器但不带ping功能这样的代码功能正常也能用但不带ping功能基本就是废物在实际项目中不会用这样的代码试想多机互联出现了问题你的网卡都不带ping功能连基本的问题排查机制都不具备这样的代码谁敢用 2带ping功能的udp收发器代码优秀也好用但基本不开源不会提供源码给你这样的代码也有不足那就是出了问题不知道怎么排查毕竟你没有源码无可奈何 3使用了Xilinx的Tri Mode Ethernet MAC三速网IP实现这样的代码也很优秀但还是那个问题没有源码且三速网IP需要licence三速网IP实现了rgmii到gmii再到axis的转换 4使用FPGA的GTX资源利用SFP光口实现UDP通信这种方案不需要外接网络变压器即可完成本方案就是此种设计
本设计使用米联客的UDP协议栈实现UDP通信的MAC层设计调用Xilinx官方的10G Ethernet Subsystem IP核实现了网络变压器的功能从而实现无需外挂网络芯片即可实现UDP通信的方案轻松实现时下热门的10G万兆网通信米联客的UDP该协议栈目前并不开源只提供网表文件但不影响使用该协议栈带有用户接口使得用户无需关心复杂的UDP协议而只需关心简单的用户接口时序即可操作UDP收发非常简单本设计通过一个fifo实现UDP数据的回环收发并在电脑端使用网络调试助手进行UDP收发验证
本设计链接2路SFP光口一路配置为UDP服务器另一路配置为客户端本设计经过反复大量测试稳定可靠可在项目中直接移植使用工程代码可综合编译上板调试可直接项目移植适用于在校学生、研究生项目开发也适用于在职工程师做项目开发可应用于医疗、军工等行业的数字通信领域 提供完整的、跑通的工程源码和技术支持 工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾请耐心看到最后
2、我这里已有的UDP方案
目前我这里有如下几种UDP方案和应用实例 我的博客主页有个FPGA以太网通信专栏专栏是免费的里面有很多FPGA实现的UDP应用既有常规千兆网也有万兆网方案对网络通信有需求的兄弟可以去看看直接点击前往
3、详细设计方案
在讲述设计方案之前我们先来看看FPGA实现UDP通信方案应具备什么条件大体如下 1用户逻辑: 开发者需要收发的实际数据可以以多种形势存在比如自定义格式、AXIS数据流格式等等用户逻辑的接口时序必须与MAC层的接口时序一致 2MAC层 主要由UDP、IP、ARP、ICMP等具体的协议逻辑组成实现网络数据的组包与拆包相当于做了软件里Sockte做的事儿Sockte依赖CPU做网络数据包而这里的MAC层直接使用硬件资源做网络数据包解放了网络数据包对CPU的奴役在当今时髦儿的RDMA中得以完美体现。。。本设计的MAC层采用米联客的UDP协议栈关于这部分请参考我之前写的文章 3网络变压器 主要由PCS/PMA组成PCS主要实现并行数据的编解码比如经典的8b/10编解码PMA主要实现并串/串并转换输出接口是高速差分信号可直接与SFP或者RG45网口连接 4RJ45网口俗称水晶头插网线的。。。 5远端节点 本FPGA开发板可以理解为一个网卡远端节点就是与之连接的另一个网卡
本设计与上述传统的FPGA实现UDP方案不同的是网络变压器部分前面的网络变压器是真实的网络PHY芯片比如我常用到的RTL8211、B50610、88E1518等等本设计没有用到网络变压器而是调用Xilinx官方的10G Ethernet Subsystem IP核实现了网络变压器的功能通过SFP光口输出实现与远端节点的连接设计框图如下 本设计在电脑端使用网络调试助手和开发板通信实现UDP数据环回试验本设计没有使用外接网络变压器而是调用Xilinx官方的10G Ethernet Subsystem IP核利用SFP光口输出的形式完成。
这里重点讲一讲Xilinx官方的10G Ethernet Subsystem IP核 注意 10G Ethernet Subsystem IP核只有在K7及其以上FPGA才有 IP配置如下
4、vivado工程详解
开发板FPGA型号Xilinx xc7k325tffg900-2 开发环境vivado2020.2 输入/输出SFP光口 网卡速度10G 测试项UDP数据回环ping等 综合编译后的FPGA资源消耗和功耗预估如下
5、上板调试验证并演示 需要买一个SFP转RJ45的模块插入SFP光口然后用网线连接开发板和电脑如下 板子上电下载bit后先测试ping功能如下 单次ping还不够直接上连续ping如下 然后是用网络调试助手进行数据收发测试如下 既有手动收发测试也有循环12小时的长时间收发测试测试结果没有出现丢包的情况。。。 测速如下 在电脑上观察开发板以太网网口的发送速率这个测速只代表可能的最高的速度不代表电脑真实的不丢包速度UDP 的点到点不丢包速度和电脑的网卡、CPU 速度、内存速度、操作系统都有关系。。。
6、福利工程代码的获取
福利工程代码的获取 代码太大无法邮箱发送以某度网盘链接方式发送 资料获取方式私或者文章末尾的V名片。 网盘资料如下
