NANO2开发板实例之__FPGA实现UDP数据收发数据

NANO2开发板实例之__FPGA实现UDP数据收发数据


1、首先需要了解网络分层结构，直接看图，分层架构已经很清晰了。





































了解一下这些名词UDP(User Datagram Protocol)用户数据包协议

IP(Internet Protocol（网络之间互连的协议）)MAC(MediaAccessControl，媒体访问控制，数据链路层）PHY(Physical Layer Device物理层)  




1、需要了解MAC层和PHY的硬件接口，只介绍GMII,和MII,其它类似
网络接口GMII/MII MAC(MediaAccessControl )层和PHY层链接接口GMII (Gigabit Medium Independent Interface)



















时钟接口   GTX_CLK  125M    RX_CLK    125M数据接口  TXD RXD  TX_EN, 发送数据使能  TX_ER,发送数据错误    RX_DV,  接收数据有效  RX_ER 接收出错指示
MDIO/MDC 控制接口   MDC为控制时钟   MDIO控制数据
2、MII（Media Independent Interface）接口





















时钟接口   TX_CLK RX_CLK 25M(100M)数据接口   TXD   TX_EN   TX_ER   RXD   RX_DV   RX_ER
控制接口  MDC/MDIOCRS  载波侦测COL 冲突检测
3、需要了解TCP/IP协议，UDP协议，ICMP协议 以太网帧 前序，以太网帧头，0x55*7,0xd5共8byte.目的MAC地址，源地址MAC分别为6个byte.协议类型，比如0x0800,表示IP协议帧，0x0806表示ARP帧。FCS为4byte校验序列。网络长度为以太网(Ethernet)数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的. IP报文如下 1、4位版本，表示IPV4。2、包头长度4，为4*5=20字节，表示IP帧头有20字节。3、16位总长度，字段为16进制表示，报文总长度，不含最后帧的FCS校验。4、8位生存时间，表示数据包在网络上生存多久，每通过一个路由器该值减一，为0时将被路由器丢弃。TTL<64 128< TTL<256表示LINUX操作系统，64           1、16位UDP长度，表示整个UDP包字节数。2、16为校验和，伪头部（ 4byte源IP地址 + 4byte目的IP地址 + 0x00 + 1byte协议 + UDP长度(2byte)4byte源IP地址 + 4byte目的IP地址 + 0x00 + 1byte协议(0x11）+ UDP长度(2byte)）和整个报文的校验。UDP数据报文的长度可以为奇数字节，所以在计算校验和时需要在最后增加填充字节0，(填充字节只是为了计算校验和，可以不被传送)。计算方法，将校验和先置0，然后对整个字段反码求和。当然UDP报文检验字段也可以为0，在UDP传输协议中，校验和是可选的，当校验和字段为0时，表明该UDP报文未使用校验和，接收方就不需要校验和检查了,《tcp详解，卷1》书上有一句话：“如果校验和的计算结果为0，则存入的值为全1(65535)，这在二进制反码计算中是等效的”。3、数据字节数最大为1472字节，最小为**字节；最好为最好不要超过512个字节。TCP报文 ICMP报文 1、类型字段，比如Ping请求，0x08,Ping相应0x00.2、代码段，网络不可到达（Code=0）、主机不可到达（Code=1）、协议不可到达（Code=2）3、检验和，对整个ICMP报文进行校验。4、32bit ，BE,LE identifier，sequence number。IMCP包头为8字节；

4、FPGA系统结构

















































5、PHY芯片
   PHY  88E1111      GMII          88E1116R   RGMII          RTL8201    MII          LAT971A    MII   MDIO/MDC时序(读模式)








6、软件工具
   设置PC，基于网路的数据，必须包含MAC地址和IP地址，对于点对点的通信，必须设置IP，MAC地址的对应。










Wireshark抓数，对于正确的以太网数据包，可以查看到网络包的数据格式，包括mac数据，IP数据，udp数据。



























网络调试工具
用NETassist工具，可以方便的实现网络层之上的数据收发，可以看到数据回环得到了验证。




















应用平台 ：红色飓风NANO2 http://www.fpgadev.com/shop_view.asp?id=96--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------更多了解，请关注：NANO2用户资料链接    http://yunpan.cn/QpNRkwW9ZFnek               NANO2 论坛链接      http://www.zingsoc.com/forum/forum.php         NANO2开箱视频演示http://v.youku.com/v_show/id_XNjgyMDM3NDQ0.html   关于这款开发板，请关注新浪微博及博客                     http://weibo.com/u/5061825906] http://weibo.com/u/5061825906                      http://blog.sina.com.cn/u/5061825906