基于802.3以太网mac协议的研究与实现

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1、同济大学电子与信息工程学院硕士学位论文基于802.3以太网MAC协议的研究与实现姓名：俞迅申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：林正浩20070301摘要本文阐述基于IEEE802．3规范的以太网MAC协议的实现。首先从理论上对MAC层协议作了介绍和分析，然后重点对协议各主要功能的实现进行了讨论，设计以及功能的仿真。设计过程采用自顶向下逐渐细分的方法，首先介绍了整个系统的内部结构并将MAC的基本功能分为数据帧接收、数据帧发送、流量控制这三大部分，给出了它们之间的关系，再分别针对每个模块进行迸一步的细分，

2、最后对各个模块进行仿真来检查设计结果．本设计包含数据接收、数据发送、MAc控制以及MAc状态这四个模块：接收模块实现前同步码及帧开始定界符的识别和地址校验功能；发送模块的实现主要集中在CSMA／CD协议；MAC控制模块负责控制帧的生成和处理；状态模块用于记录MAC操作过程中的状态数据。设计采用VerilogI{I)L语言对其进行描述。使用Xilinx公司的ISE6对设计结果进行综合，得到各个模块的RTL电路图，最后采用ModelSimSE6．If工具进行仿真．仿真时考虑了各种工作情况以得出全面的验证结果。除此之外本文还

3、讨论了吉比特及lO吉比特以太网技术及其MAC层协议，为进一步的研究提供了理论基础。关键词：以太网MAC层帧CsMA／CD全双工半双工MAC控制Pause帧ABSTRACTTheimplementationoftheEthemetMACiSbasedontheIEEEstandard802．3．ThispaperfirstintroducestheprotocolsofMediaAccessControllayerandthenfocusesonthedesign，realizationandsimulationofth

4、emajorfunctionsintheseprotocols．Top-downdesignmethodisusedinthisprojcct．TheprimaryfunctionofMACisdividedintothreeblocks，datareceiving,datatransmitingandflowcontrolandtheinterblockrelationshipisdescripted．Eachblockisthensub-divided．Attheend，theresultisverifiedbys

5、imulation．11IetopmodulehasfoursubmoduS；theyarereceivingmodule．transmittingmodule,controlmoduleandstatusmodule．ThereceivingmoduledealswiththedetectionofpreambleandtheSFCandchecksthedestinationaddressintheincomingframe．11letransmittingmodulefocusesontherealization

6、oftheCSMA／CDprotoc01．皿econtrolmoduleisinchargeoftheflowcontrolwhentheMACisworkinginfull—duplexmode．ThcstatasmodulestorestheMACstatas．VerilogHDLisusedforfunctioningdescription．XilinxISE6．0isusedforsynthesiswhileModelSimSE6．1￡isusedinwaveformsimulation．Thispaperal

7、sodescripesthegiga-bitethemetand10giga-bitethernet．Itwillbethebaseoffurtherresearch：KeyWords：Ethemet,MAClayer,Frame，CSMA／CD，Full—duplex，Half-duplex，MACControl,PauseframeⅡ学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用

8、影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名；俞迂埘7年多月如El经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后