NANO2开发板实例之__FPGA实现UDP数据收发数据

v3cyclone

?NANO2开发板实例之__FPGA实现UDP数据收发数据
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1、首先需要了解网络分层结构，直接看图，分层架构已经很清晰了。
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了解一下这些名词
UDP(User?Datagram?Protocol)用户数据包协议
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IP(Internet?Protocol（网络之间互连的协议）)
MAC(MediaAccessControl，媒体访问控制，数据链路层）
PHY(Physical?Layer?Device物理层)??
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1、需要了解MAC层和PHY的硬件接口，只介绍GMII,和MII,其它类似
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网络接口GMII/MII?
MAC(MediaAccessControl?)层和PHY层链接接口GMII?(Gigabit?Medium?Independent?Interface)
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时钟接口
???GTX_CLK??125M
????RX_CLK????125M
数据接口
??TXD[7:0]?RXD[7:0]
??TX_EN,?发送数据使能
??TX_ER,发送数据错误?
???RX_DV,??接收数据有效
??RX_ER?接收出错指示
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MDIO/MDC?控制接口
???MDC为控制时钟
???MDIO控制数据
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2、MII（Media?Independent?Interface）接口

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时钟接口
???TX_CLK?RX_CLK?25M(100M)
数据接口
???TXD[3:0]
???TX_EN
???TX_ER
???RXD[3:0]
???RX_DV
???RX_ER
????
控制接口??MDC/MDIO
CRS??载波侦测
COL?冲突检测
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3、需要了解TCP/IP协议，UDP协议，ICMP协议
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以太网帧
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前序，以太网帧头，0x55*7,0xd5共8byte.
目的MAC地址，源地址MAC分别为6个byte.
协议类型，比如0x0800,表示IP协议帧，0x0806表示ARP帧。
FCS为4byte校验序列。
网络长度为以太网(Ethernet)数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的.?
IP报文如下

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1、4位版本，表示IPV4。
2、包头长度4，为4*5=20字节，表示IP帧头有20字节。
3、16位总长度，字段为16进制表示，报文总长度，不含最后帧的FCS校验。
4、8位生存时间，表示数据包在网络上生存多久，每通过一个路由器该值减<span style="mso-spacerun:'yes'; font-size:12.0000pt; font-family:'Times New Roman'; ">一，为0时将被路由器丢弃。<font face="Times New Roman">TTL6、16位首部校验和，对IP包头的4*5包头进行校验。为了计算一份数据报的IP检验和，首先把检验和字段置为0。然后，对首部中每个16位进行二进制反码求和。
7、32为源IP,目的IP，十六进制表示。
8、选项和数据表示IP层之上的数据包。
UDP报文

???        1、16位UDP长度，表示整个UDP包字节数。
2、16为校验和，伪头部（?4byte源IP地址?+?4byte目的IP地址?+?0x00?+?1byte协议?+?UDP长度(2byte)4byte源IP地址?+?4byte目的IP地址?+?0x00?+?1byte协议(0x11）+?UDP长度(2byte)）和整个报文的校验。UDP数据报文的长度可以为奇数字节，所以在计算校验和时需要在最后增加填充字节0，(填充字节只是为了计算校验和，可以不被传送)。计算方法，将校验和先置0，然后对整个字段反码求和。当然UDP报文检验字段也可以为0，在UDP传输协议中，校验和是可选的，当校验和字段为0时，表明该UDP报文未使用校验和，接收方就不需要校验和检查了,《tcp详解，卷1》书上有一句话：“如果校验和的计算结果为0，则存入的值为全1(65535)，这在二进制反码计算中是等效的”。
3、数据字节数最大为1472字节，最小为**字节；最好为最好不要超过512个字节。
TCP报文

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ICMP报文

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1、类型字段，比如Ping请求，0x08,Ping相应0x00.
2、代码段，网络不可到达（Code=0）、主机不可到达（Code=1）、协议不可到达（Code=2）
3、检验和，对整个ICMP报文进行校验。
4、32bit?，BE,LE?identifier，sequence?number。IMCP包头为8字节；
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4、FPGA系统结构
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5、PHY芯片
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???PHY??88E1111??????GMII
??????????88E1116R???RGMII
??????????RTL8201????MII
??????????LAT971A????MII
???MDIO/MDC时序(读模式)

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6、软件工具
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???设置PC，基于网路的数据，必须包含MAC地址和IP地址，对于点对点的通信，必须设置IP，MAC地址的对应。

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Wireshark抓数，对于正确的以太网数据包，可以查看到网络包的数据格式，包括mac数据，IP数据，udp数据。
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网络调试工具
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用NETassist工具，可以方便的实现网络层之上的数据收发，可以看到数据回环得到了验证。
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应用平台?：红色飓风NANO2?

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http://www.fpgadev.com/shop_view.asp?id=96
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NANO2用户资料链接????http://yunpan.cn/QpNRkwW9ZFnek????????????????
NANO2?论坛链接??????http://www.zingsoc.com/forum/forum.php??????????
NANO2开箱视频演示http://v.youku.com/v_show/id_XNjgyMDM3NDQ0.html????
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