本文關(guān)鍵詞：基于POE的多節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文對POE(以太網(wǎng)供電)系統(tǒng)組成、以太網(wǎng)協(xié)議、數(shù)據(jù)包發(fā)送接收的機(jī)制及其應(yīng)用的理論分析,通過搭建FPGA中間平臺設(shè)計實現(xiàn)了一種多節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨浮１驹O(shè)計采用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)傳輸方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的封包發(fā)送,利用Altera公司的CycloneⅣ系列芯片EP4CE10E22C8N為系統(tǒng)主控芯片,以POE交換機(jī)作為供電設(shè)備端提供48V電源。以FPGA的軟件平臺QuartusⅡ13.1為工具,用Verilog HDL硬件語言編寫模塊,整個工程采用自頂向下的設(shè)計方法,其硬件平臺通過自己搭建,采用Modelsim來驗證設(shè)計結(jié)果。本設(shè)計總共可以分為兩個部分,前半部分為硬件電路設(shè)計,選取FPGA主芯片、物理層芯片以及以太網(wǎng)接口電路的設(shè)計。物理層芯片通過對比時下最常用的兩款芯片最終確定選擇DM9000A來完成此部分功能。以太網(wǎng)接口電路有電源時鐘設(shè)計、芯片配置電路設(shè)計、RJ45接口設(shè)計采用Altium Designer軟件設(shè)計原理圖和PCB,引入POE交換機(jī)扮演供電的角色。后半部分為FPGA軟件設(shè)計,軟件設(shè)計中將整體劃分為具體的模塊:時間節(jié)點模塊、成幀模塊、控制模塊。其中控制又細(xì)分為初始化、接收、發(fā)送、讀寫配置等模塊。最后整個設(shè)計都下載到硬件系統(tǒng)上進(jìn)行驗證。實際板級驗證是將發(fā)送給PC機(jī)的數(shù)據(jù)包通過IPtool工具捕獲,將數(shù)據(jù)包和之前發(fā)送的數(shù)據(jù)對比,雖有一定的丟包率,但基本完成整體傳輸功能。
【關(guān)鍵詞】：POE 以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)幀 FPGA
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.11
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 課題背景與意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 主要研究內(nèi)容與本文結(jié)構(gòu)9-11
• 第二章 POE及以太網(wǎng)相關(guān)協(xié)議11-21
• 2.1 POE簡介11-15
• 2.1.1 POE的系統(tǒng)組成12-13
• 2.1.2 POE的兩種供電方法13-15
• 2.2 以太網(wǎng)簡介15-21
• 2.2.1 以太網(wǎng)MAC層16-17
• 2.2.2 CSMA/CD算法17-18
• 2.2.3 IEEE 802.3 幀結(jié)構(gòu)18-20
• 2.2.4 幀的發(fā)送和接收20-21
• 第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計21-35
• 3.1 系統(tǒng)方案設(shè)計21-23
• 3.1.1 設(shè)計思想21
• 3.1.2 技術(shù)指標(biāo)21-22
• 3.1.3 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計22-23
• 3.2 芯片的選取23-29
• 3.2.1 物理層芯片的選取23-26
• 3.2.2 FPGA主芯片的選取26-29
• 3.2.2.1 芯片簡介26-27
• 3.2.2.2 芯片的選取27-29
• 3.3 硬件電路設(shè)計29-35
• 3.3.1 Altium Designer開發(fā)平臺簡介29
• 3.3.2 以太網(wǎng)電路接口設(shè)計29-33
• 3.3.3 POE交換機(jī)的引入33-35
• 第四章 FPGA軟件設(shè)計及驗證35-54
• 4.1 FPGA設(shè)計流程35-36
• 4.2 整體模塊設(shè)計36-48
• 4.2.1 時間節(jié)點模塊37-38
• 4.2.2 成幀模塊38-40
• 4.2.3 控制模塊40-48
• 4.2.3.1 初始化43-44
• 4.2.3.2 接收模塊44-45
• 4.2.3.3 發(fā)送模塊45-46
• 4.2.3.4 讀寫配置模塊46-48
• 4.3 功能仿真48-54
• 4.3.1 Modelsim仿真48-50
• 4.3.2 板級調(diào)試結(jié)果50-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 工作總結(jié)54
• 5.2 未來展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 致謝59-60

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳君青,陳衛(wèi)衛(wèi),胡谷雨;物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法的研究與改進(jìn)[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報;2003年S2期

2 王廷堯;無線以太網(wǎng)性能與供電技術(shù)[J];中國數(shù)據(jù)通信;2005年02期

3 朱晴;吳寧;顧薛平;;基于FPGA的千兆網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2011年21期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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  本文關(guān)鍵詞：基于POE的多節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：400948