基于FPGA的以太网通信接口设计

整体设计思路

利用Xilinx Spartan 3A DSP开发板及PC之间搭建以太网数据通信平台，完成系统的软件设计和硬件设计，最后通过编写应用程序实现了一个简单的网页服务器，它使用了Xilinx文件存储系统来保存网页中的内容，通过Xilinx mfsgen来生成MFS图像，并可以随时修改或生成一幅新的图像。

系统软硬件实现

硬件设计整体框图

图1为硬件设计整体框图，系统以Xilinx Spartan 3A DSP FPGA芯片为核心，采用软硬件结合的方式，实现了以太网通信接口设计。用到的模块有微处理器、32KB的片内存储器、通用输入输出接口GPIO(包括LED灯和按键)、512MB DDR2 SDRAM、Xilinx 10/100以太网IP、RS232串行接口、中断控制器和定时器。

模块功能分析

以太网系统的两个主要模块是媒体接入控制(MAC)和物理层PHY。MAC作为以太网系统中的控制模块，实现与物理层的通信并控制使用的媒体类型，提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。PHY主要描述了网络的硬件部分和原始比特流，它定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准媒体接口(RGM II/GM II/M II)。