基于FPGA和W5500的串口數(shù)據(jù)切換系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著以太網(wǎng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對網(wǎng)絡(luò)通信的速度及安全傳輸要求越來越高，以太網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。但由于以太網(wǎng)協(xié)議的復(fù)雜性，實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)處理無法更好地滿足實(shí)時(shí)性的需求。FPGA等可編程邏輯器件的快速發(fā)展使得以太網(wǎng)傳輸實(shí)時(shí)性更高，隨著硬件以太網(wǎng)協(xié)議棧技術(shù)水平越來越高，如今基于FPGA的以太網(wǎng)協(xié)議處理變?yōu)橐粋€(gè)研究熱點(diǎn)。
　　本文在FPGA平臺上，用Candence軟件及Verilog HDL語言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高效的基于FPG

2、A和W5500通過以太網(wǎng)服務(wù)器控制的串口數(shù)據(jù)切換系統(tǒng)，運(yùn)用FPGA對串口協(xié)議轉(zhuǎn)換電路中的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行初始化并進(jìn)行相應(yīng)的通道切換，提高系統(tǒng)的可復(fù)用性，為更深層次的研究提供更加便利的平臺。
　　硬件部分主要包括電平轉(zhuǎn)換電路、通道切換電路、以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換電路、網(wǎng)口傳輸電路以及系統(tǒng)供電電路五個(gè)部分，為協(xié)議轉(zhuǎn)換提供一種可添加、可用多種電平轉(zhuǎn)換的思路，只要符合該電平傳輸就能方便地加入到協(xié)議轉(zhuǎn)換電路中進(jìn)行運(yùn)行和調(diào)試。協(xié)議轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)主

3、要的算法實(shí)現(xiàn)，通過硬件形式實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)。全硬件的TCP/IP協(xié)議棧協(xié)議傳輸，可使傳輸效率最大化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸。
　　軟件部分主要包括TCP/IP協(xié)議棧初始化及鏈路切換兩個(gè)部分。實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與FPGA控制下的TCP/IP協(xié)議棧之間的以太網(wǎng)通信設(shè)計(jì)，如TCP/IP、UDP算法設(shè)計(jì)、嵌入式以太網(wǎng)芯片初始化及串口通路切換程序?qū)崿F(xiàn)等。
　　整個(gè)設(shè)計(jì)在Candence和QuartusⅡ13.0以及ISE14.7的軟件環(huán)境下開發(fā)，在自主