文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
千兆以太网MAC层IC设计
姓名:高继业
申请学位级别:硕士
专业:通信工程
指导教师:戎蒙恬
20050101
上海交通大学硕士学位论文

千兆以太网 MAC 层 IC 设计

摘要

局域网组网的主流随着互联网的发展大量带宽的应用丰富的数
据种类的迅速增长推动着运营商构建新一代的宽带城域网以便于向
用户提供经济有效快速动态的带宽业务千兆位以太网提供了将以太
网带入一个崭新的高速时代所需要的高速率已成为构成网络主干的主
流技术
本文是以太网协议千兆位以太网部分 MAC 层的硬件实现
本文首先对 MAC 层作以概述并介绍了千兆以太网 MAC 各种帧的结
构 MAC 层系统结构基于 WISHBONE 总线结构定出 WISHBONE 片
上系统互连是将数字电路连接在一起而形成集成电路芯片的方法文中
介绍了 WISHBONE 总线的四个组成部分 SYSCON MASTER SLAVE
和 INTERCON 并介绍了 MASTER 和 SLAVE 之间的四种互连方式及
两者之间的接口信号随后介绍了一个基本的总线周期在此基础上提
出了系统实现的整体结构对发送模块和接收模块的实现作了详细的描
述发送模块将 HOST 传送过来的字节数据组装成一帧并通过 GMII 接
口发给物理层接收模块将通过 GMII 接口接收物理层发来的一帧数据
帧拆御后数据部分发给 HOST 在发送模块中需要对数据生成循环冗余
码(CRC) 接收模块则要通过检测循环冗余码来判断接收到的一帧数据
I
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正确与否 CRC32 传统的串行移位寄存器实现方法的数据吞吐量只有
330Mbps 远远达不到千兆以太网 1Gbps 的要求本文推导了一种并行
输入结构的方法使用 8 位并行输入的结构数据吞吐量高达 2Gbps
完全满足了要求本文最后给出了整个系统的 FPGA 板极验证方法及结
果

关键词 MAC 层网络站帧 WISHBONE 循环冗余码生成多
项式数据吞吐量

II
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Giga- MAC sublayer IC design

ABSTRACT

With development, large band application and rapid increase
of data varieties,work construction is promoting the operators to
construct the new generation wide-band MAN,so as to provide the final
users economical efficient rapid and dynamic wide-band
- provide a high speed which is need to bring the
into a new high speed it has e the main technology
in constrcuting the works.
The thesis is the hardware implementation of giga-
MAC sublayer. I introduce the MAC sublayer generally and then describe
different MAC frames’ structures. The MAC sublayer system architecture
is based on the WISHBONE bus. The WISHBONE System-on-Chip(SoC
)interconnection is a method for connecting digital circuits together to
form an integrated circuit ‘chip’. I introduce ponents of the
WISHBONE bus :SYSCON MASTER SLAVE and INTERCON and
then the interconnection methods between MASTER and SLAVE and the
inter