基于fpga的万兆网通信协议转换器设计

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20141243工程硕士学位论文基于FPGA的万兆网通信协议转换器设计学位申请人：金冶纯指导教师：张锁良教授学位类别：工程硕士学科专业：电子与通信工程授予单位：河北大学答辩日期：二○一六年六月ClassifiedIndex：CODE：10075U.D.C：NO：20141243ADissertationfortheDegreeofM.EngineeringTheDesignof10GigabitEthernetCommunicationProtocolConverterBasedonFPGACandidate:JinY

2、eChunSupervisor:ProfessorZhangSuoliangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:Elec.&Comm.EngineeringUniversity:HebeiUniversityDateofAccomplishment:June，2016？河北大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不

3、包含为获得河北大学或其他教一育机构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。＇心？乙Ｉ）Ａ／钟Ｕ、／Ｉ－ｉＷｂｂｂ＝日期年作者答名：月日＿学位论文使用授权声明本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阔。学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于１、保密□，在。年月＿＾日解密后适用本授权声明＂２

4、、不保密拉。＂＂（请在Ｗ上相应方格内打Ｖ）保护知识产权声明巧渔後词，巧本人为申请河北大学学位所提交的题目为／（Ｐ％｝镑６化織起泌叶的学位论文，是我个人在导师涨故指导并与导师合作下取得的研究成果，研究工作及取得的研究成果是在河北大学所提供的研究经费及导师的研究经费资助下完成的。本人完全了解并严格遵守中华人民共和国为保护知识产权所制定的各项法律、行政法规Ｗ及河北大学的相关规定。本人声明如下：本论文的成果归河北大学所有，未经征得指导教师和河北大容学的书面同意和授权，本人保证不Ｗ任何形式公开和传播科研成果和科研工作内。如果违反

5、本声明，本人愿意承担相应法律责任。声－明人：日期：年＿；月６曰作者签名：小巧瓜日期：ｂ化年Ｃ月Ｃ日导师签名：．日斯＝方Ｖ／年／月日／摘要摘要随着计算机技术、通信技术和微电子技术的高速发展，人们对数据的传输速度提出了更高的要求。数据的交换量、传输量逐渐增多，数据处理的复杂程度逐渐提高，人们更加要求数据传输的准时性与实时性，因此高速数据通信研究方向是现代通信系统中重要的一个环节。而基于大规模的FPGA协同加速成为云计算服务的一种发展趋势。万兆以太网的优越性更加符合当下人们的要求。本设计根据任务要求设计全双工通信整体方法，将由万兆网协

6、议到自定义协议定义方向为输出方向，将自定义协议到万兆网协议方向定义为输入方向。以两片SerDes器件TLK2711作为串行解串器，输入端口使其达到3.2Gbit/s的传输速度，系统通信基于万兆以太网通信协议提供10Gbit/s传输速度，提供更加丰富的带宽和处理能力，能够有效地节约用户在链路上的投资。本文的核心内容就是通过采用Xilinx公司Virtex®-7系列FPGA芯片设计协议转换器将万兆网口出来的以太网格式的数据通过FPGA转换成自定义协议格式的数据。本设计就是基于FPGA来实现自定义协议和万兆以太网协议的转换。具体的开发流程其实就是利用Xilinx配

7、套开发软件ISE14.4对FPGA进行开发，FPGA的开发流程主依次完成电路设计、设计输入、功能仿真、综合优化、综合后仿真、实现、芯片编程和调试。最后采用自环检测的方法通过Wireshark软件结合Chipscope对其功能进行测试，通过XIXIA网络测试仪对其性能进行测试验证。关键词TLK2711FPGA万兆以太网高速数据通信IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofcomputertechnology，communicationtechnologyandmicroelectronictechnology，peop

8、leputforwardhigherrequestt