多功能可移植性以太網MAC層IP軟核的研究設計.pdf

1、以太網以其成本低、網管簡單、易于升級的優(yōu)勢得到了廣泛的應用，但它自身依然存在著不足。其中一個重要的不足就是以太網的傳輸距離受著嚴格的限制。解決這個問題的一個有效的途徑，是用網橋等互連設備將以太網與廣域網連接起來，使以太網不再局限在一個較小的范圍內。 隨著工藝的提高和集成電路規(guī)模的擴大，出現(xiàn)了片上系統(tǒng)SoC(System onChip)和可復用IP核設計方法。片上系統(tǒng)在集成度、功耗和成本上的優(yōu)勢使其得以迅猛的發(fā)展。然而由高集成度帶

2、來的高復雜性使設計變得更加困難。使用可復用的IP核設計方法可以解決這個問題。IP核將一些在數(shù)字電路中常用但比較復雜的功能塊設計成可修改參數(shù)的模塊，讓其他用戶可以直接調用這些模塊，從而避免了重復勞動，縮短了開發(fā)周期。 本文的多功能可移植性以太網MAC層IP軟核在功能的設計上做出了一定的創(chuàng)新，在實現(xiàn)基本的以太網功能的基礎上添加了一些新的十分有用的功能。 首先，為滿足以太網的基本傳輸要求，該IP軟核實現(xiàn)了IEEE802.3協(xié)議

3、規(guī)定的基于帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議(CSMA/CD)的以太網數(shù)據通信機制，能夠正確接收和發(fā)送以太網數(shù)據幀，并及時有效的應對各種異常情況。通過配置和自動協(xié)商，該MAC層IP核可以適用于多種以太網環(huán)境。 在此基礎上，將MAC層的功能進行了擴展，增加了一些可以提高網絡傳輸和數(shù)據處理性能的機制。使該IP核可應用于多種復雜的場合，特別是擔負著繁重的數(shù)據包轉發(fā)任務，對網絡流量十分敏感的網絡互連設備上。這款IP軟核主要增加了以下功能：