本文關(guān)鍵詞：基于DMA的雙路千兆以太網(wǎng)MAC的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

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【摘要】：以太網(wǎng)是諸多網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中使用最廣泛的一種。網(wǎng)絡(luò)帶寬與速度的日益增長對(duì)以太網(wǎng)傳輸效率提出更高的要求。在提高單路以太網(wǎng)MAC控制器的傳輸速率的同時(shí),也可以通過在系統(tǒng)中使用多路以太網(wǎng)MAC模塊來提高以太網(wǎng)傳輸效率。多路以太網(wǎng)MAC的應(yīng)用,無需改變系統(tǒng)以太網(wǎng)模塊的結(jié)構(gòu),就可增加系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率。因此,多路千兆以太網(wǎng)MAC的研究實(shí)現(xiàn)具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。以太網(wǎng)主要的技術(shù)難題集中于MAC和物理層部分。本文主要研究并實(shí)現(xiàn)的是符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的雙路千兆以太網(wǎng)MAC,兼容10/100Mbps以太網(wǎng),并將實(shí)現(xiàn)的雙路千兆以太網(wǎng)MAC IP化。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的雙路千兆以太網(wǎng)MAC包括一個(gè)DMA控制器、兩個(gè)獨(dú)立的ETH0/ETH1控制器以及雙路專用總線。DMA控制器作為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)了ETH0/ETH1控制器與緩沖描述符存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)傳輸。雙路專用總線分別用于ETH0/ETH1與DMA的發(fā)送與接收交互。ETH0/ETH1控制器支持10/100/1000Mbps半雙工/全雙工操作,實(shí)現(xiàn)了多種以太網(wǎng)MAC收發(fā)包處理功能。本文實(shí)現(xiàn)的模塊適用于CoreConnect總線結(jié)構(gòu)的片上系統(tǒng),有一個(gè)PLB主接口,用于數(shù)據(jù)交換,DCR從接口及OPB從接口,用于寄存器配置。在模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后,進(jìn)行了雙路千兆以太網(wǎng)MAC的模塊級(jí)功能仿真及系統(tǒng)級(jí)仿真驗(yàn)證。模塊級(jí)仿真中,首先,建立了CoreConnect總線功能模型、CPR時(shí)鐘功能模型、外環(huán)功能模型及Frame_gen功能模型,根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用搭建了模塊級(jí)仿真平臺(tái);之后,根據(jù)功能特性提取策劃了81項(xiàng)功能驗(yàn)證項(xiàng),全面的覆蓋了模塊的各個(gè)功能,保證了驗(yàn)證的完備性;最后,根據(jù)策劃的驗(yàn)證項(xiàng),編寫測(cè)試用例,在搭建好的驗(yàn)證平臺(tái)上對(duì)模塊進(jìn)行了驗(yàn)證。系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證中,模塊級(jí)驗(yàn)證中的功能模型全部被IP核代替,互連形成片上系統(tǒng),在系統(tǒng)平臺(tái)中,對(duì)雙路千兆以太網(wǎng)MAC進(jìn)行了功能驗(yàn)證及互連驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：千兆以太網(wǎng) 雙路 CoreConnect總線 模塊級(jí)驗(yàn)證
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 縮略語對(duì)照表11-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 以太網(wǎng)MAC的研究背景和意義15-16
• 1.2 研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文的主要工作17-19
• 第二章 以太網(wǎng)MAC協(xié)議及CoreConnect總線協(xié)議19-29
• 2.1 以太網(wǎng)MAC協(xié)議及算法19-24
• 2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)MAC幀格式20-21
• 2.1.2 MAC控制幀格式21
• 2.1.3 CSMA/CD協(xié)議21-22
• 2.1.4 MII/GMII接22-24
• 2.2 CoreConnect總線協(xié)議24-27
• 2.2.1 PLB總線協(xié)議規(guī)范25-26
• 2.2.2 OPB總線協(xié)議規(guī)范26
• 2.2.3 DCR總線協(xié)議規(guī)范26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第三章 雙路千兆以太網(wǎng)MAC的設(shè)計(jì)29-49
• 3.1 ETHx2功能設(shè)計(jì)29-33
• 3.1.1 發(fā)送操作30-31
• 3.1.2 接收操作31-32
• 3.1.3 時(shí)鐘方案32
• 3.1.4 復(fù)位序列32-33
• 3.2 ETHx2子模塊功能設(shè)計(jì)33-48
• 3.2.1 DMA功能實(shí)現(xiàn)33-37
• 3.2.2 DIF接.設(shè)計(jì)37-41
• 3.2.3 ETH0/ETH1功能實(shí)現(xiàn)41-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第四章 雙路千兆以太網(wǎng)MAC的驗(yàn)證49-67
• 4.1 功能驗(yàn)證方法49-50
• 4.1.1 驗(yàn)證方法分類49-50
• 4.1.2 軟硬件協(xié)同驗(yàn)證50
• 4.2 功能模型實(shí)現(xiàn)50-55
• 4.2.1 總線模型51-52
• 4.2.2 CPR模型52
• 4.2.3 數(shù)據(jù)對(duì)比模型52-53
• 4.2.4 外部功能模型53-55
• 4.3 驗(yàn)證流程55-64
• 4.3.1 驗(yàn)證平臺(tái)的搭建56-57
• 4.3.2 驗(yàn)證項(xiàng)策劃57-58
• 4.3.3 功能仿真結(jié)果58-64
• 4.4 系統(tǒng)級(jí)仿真64-66
• 4.4.1 系統(tǒng)級(jí)平臺(tái)搭建64-65
• 4.4.2 系統(tǒng)級(jí)仿真結(jié)果65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 致謝71-73
• 作者簡介73-74

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本文編號(hào)：1096000