文档介绍：中南民族大学
硕士学位论文
基于SOPC的嵌入式网络数据传输系统的设计与实现
姓名:闵祥
申请学位级别:硕士
专业:生物医学工程
指导教师:高智勇
20090601
中南民族大学硕士学位论文

摘要
网络的出现,不可思议地改变了人们的生活习惯和生活模式,使人类社会进
入一个新的信息时代。嵌入式技术作为一种新的技术,成为继网络技术之后的又
一个热门话题,嵌入式系统凭借其自身具有的优势已经广泛应用于工业监控、消
费电子、航空、军事等各个领域。随着嵌入式技术和网络接入技术的飞速发展,
使得利用两者之间的结合来实现嵌入式系统接入网络逐渐成为未来发展的一种
趋势,嵌入式网络技术有着极其广泛的应用前景。本文在嵌入式技术和网络技术
的基础上设计并实现了基于 SOPC(System on a Programmable Chip ,可编程片
上系统)的嵌入式网络数据传输系统。
嵌入式系统与嵌入式 TCP/IP 网络协议栈的结合是嵌入式系统接入网络的前
提。本论文在前人研究的基础上,根据嵌入式实时操作系统µC/OS-II 和嵌入式
Nichestack TCP/IP Stack 网络协议栈对嵌入式系统的网络接入进行了详细地分
析,通过在嵌入式实时操作系统µC/OS-II 上移植 Nichestack TCP/IP Stack 网络协
议栈,成功地实现了嵌入式网络数据传输系统。
本论文完成了以下具体工作:选择 Altera 公司的 EP2C35F672C6 FPGA 芯片
为核心处理器和 SMSC 公司的 LAN91C111 为以太网控制芯片设计了硬件开发
平台,包括系统的电源设计,网络接口设计,存储器接口设计,下载配置接口设
计等;选用 Altera 公司的 Quartus II 、SOPC Builder、Nios II IDE 等开发工具,
利用 SOPC 技术构建了基于 Nios II 软核处理器的 SOPC 嵌入式网络系统开发平
台;嵌入式实时操作系统µC/OS-II 在 Nios II 开发平台上的移植;在嵌入式实时
操作系统µC/OS-II 上添加 Nichestack TCP/IP Stack 网络协议栈,实现网络功能;
在硬件平台上实现嵌入式 Nichestack TCP/IP Stack 网络数据传输。
本论文成功地实现了嵌入式系统的网络接入,测试结果表明本文设计可以达
到预期效果。本文设计有效地结合了嵌入式系统的灵活性和网络的便捷性,为以
后嵌入式网络技术在工业监控系统、网络通信系统、远程医疗和诊断系统等各个
领域的应用提供了有力的技术支持。

关键词:SOPC;FPGA;NiosII 软核处理器;uc/os-II 操作系统;Nichestack TCP/IP
I
基于 SOPC 的嵌入式网络数据传输系统的设计与实现

ABSTRACT
Network changes people’s living habit and living mode greatly, and it brings
human being into a new era of information. As a new system with many advantages,
embedded system have been widely used in industrial control, consumer electronics,
aviation, military and other fields. With the rapid development of embedded
technology work access technology, bination of embedded technology
work to realize embedded systems to achieve the work has gradually
e popular. This article designed and implemented work data transmission
system using SOPC (System on a Programmable Chip) based on the embedded
technology work technology.
In this paper, detailed analysis of work connection of work
according to the embedded real-time operati