發(fā)布時間：2023-03-23 03:20

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,采用以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的寬度IP 接入網(wǎng)越來越受到人們的重視。但是由于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)接入控制體系不能夠滿足迅速發(fā)展的接入網(wǎng)技術(shù)要求,于是本文提出按照新的IEEE 802.1x 基于端口的接入控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計出一種運用于網(wǎng)絡(luò)前端的設(shè)備,來解決以太接入網(wǎng)在這方面的不足。 本文設(shè)計的目標(biāo)是采用ASIC 芯片的方式,設(shè)計出一種基于802.1x 的簡單、廉價和有效的設(shè)備來完成以太網(wǎng)接入控制。采用這種芯片的設(shè)備可以被方便的安裝于以太網(wǎng)交換機(jī)的前端,連接各個需要接入的用戶,并將其有效的隔離。 本文首先進(jìn)行了以太網(wǎng)接入控制芯片方案設(shè)計,完成了系統(tǒng)的框圖,劃分了各模塊的功能,并采用基于緩沖區(qū)描述符的共享存儲區(qū)交換結(jié)構(gòu)進(jìn)行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。在仔細(xì)分析了802.1x 協(xié)議的基礎(chǔ)上,設(shè)計了接入控制控制狀態(tài)機(jī)。然后以自頂向下的方法完成了執(zhí)行數(shù)據(jù)包收發(fā)功能的以太網(wǎng)端口設(shè)計,它包括Rx/Tx MAC 的時序和控制狀態(tài)機(jī)設(shè)計,DMA 的狀態(tài)機(jī)設(shè)計,全雙工流量控制的實現(xiàn)方法以及MII 接口的設(shè)計等,并且采用Verilog HDL 代碼對主要模塊進(jìn)行了RTL 級描述。最后通過編寫的Testbench 對Rx/...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 引言
    1.1 以太接入網(wǎng)技術(shù)概述
    1.2 以太接入網(wǎng)的用戶接入管理
        1.2.1 以太接入網(wǎng)用戶接入管理所面臨的問題
        1.2.2 傳統(tǒng)的接入控制模式
        1.2.3 IEEE 802.1x 協(xié)議的優(yōu)勢
    1.3 論文的主要目標(biāo)和組織結(jié)構(gòu)
第2章 IEEE 802.1x 協(xié)議簡介
    2.1 802.1x 基于端口的接入控制
    2.2 可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議EAP
        2.2.1 EAP 的數(shù)據(jù)格式
        2.2.2 EAPoL 協(xié)議
    2.3 802.1x 接入控制流程
第3章 以太網(wǎng)接入控制芯片系統(tǒng)方案設(shè)計
    3.1 基于IEEE 802.1x 的以太網(wǎng)接入控制器概述
        3.1.1 涉及的IEEE 標(biāo)準(zhǔn)
        3.1.2 基于IEEE 802.1x 以太網(wǎng)接入控制器的功能要求
        3.1.3 外部接口
        3.1.4 系統(tǒng)的EDA 開發(fā)環(huán)境
    3.2 基于IEEE 802.1x 以太網(wǎng)接入控制器交換結(jié)構(gòu)分析
        3.2.1 共享存儲器交換結(jié)構(gòu)
        3.2.2 基于緩沖區(qū)描述符的共享式存儲器交換結(jié)構(gòu)
        3.2.3 緩沖區(qū)描述符結(jié)構(gòu)
        3.2.4 數(shù)據(jù)包存儲器結(jié)構(gòu)
    3.3 基于IEEE 802.1x 以太網(wǎng)接入控制器總體結(jié)構(gòu)
第4章 IEEE 802.1x 接入控制模塊設(shè)計
    4.1 模塊構(gòu)成
    4.2 接入控制狀態(tài)機(jī)
        4.2.1 連接狀態(tài)機(jī)
        4.2.2 中繼狀態(tài)機(jī)
第5章 以太網(wǎng)接口模塊設(shè)計
    5.1 以太網(wǎng)接口頂層設(shè)計
        5.1.1 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)介紹
        5.1.2 交換機(jī)和用戶接口的組成
    5.2 Rx MAC 模塊設(shè)計
        5.2.1 Rx MAC 控制狀態(tài)機(jī)
        5.2.2 Rx MAC 時序設(shè)計
        5.2.3 CRC 校驗?zāi)K
        5.2.4 地址比較模塊
    5.3 Tx MAC 模塊設(shè)計
        5.3.1 CSMA/CD 算法
        5.3.2 Tx MAC 控制狀態(tài)機(jī)
        5.3.3 Tx MAC 時序設(shè)計
    5.4 DMA 設(shè)計
        5.4.1 接收DMA
        5.4.2 接收DMA 狀態(tài)機(jī)
        5.4.3 發(fā)送DMA
        5.4.4 發(fā)送DMA 狀態(tài)機(jī)
    5.5 全雙工流量控制的實現(xiàn)
        5.5.1 IEEE 802.3 全雙工流量控制
        5.5.2 與流量控制相關(guān)地緩沖區(qū)描述符隊列設(shè)計
    5.6 介質(zhì)無關(guān)接口
        5.6.1 MII 接口的信號定義和時序
        5.6.2 MII 管理接口
第6章 以太網(wǎng)接入控制器的仿真驗證
    6.1 驗證方法介紹
    6.2 Rx/Tx MAC 驗證過程
第7章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄部分時序仿真圖
個人簡歷及研究成果



本文編號：3768174