文档介绍：分类号: 密级: U D C : 编号: 工学硕士学位论文基于FPGA的高速网络接口逻辑实现硕士研究生:姚迪指导教师:李海森教授学科、专业:水声工程论文主审人:张林研究员哈尔滨工程大学 2014年3月万方数据万方数据分类号: 密级: U D C : 编号: 工学硕士学位论文基于FPGA的高速网络接口逻辑实现硕士研究生:姚迪指导教师:李海森教授学位级别:工学硕士学科、专业:水声工程所在单位:水声工程学院论文提交日期:2014年2月27日论文答辩日期:2014年3月15 日学位授予单位:哈尔滨工程大学万方数据万方数据 Classified Index: : A Dissertation for the Degree of M. Eng FPGA-Based Hign-work Interface Logic Implementation Candidate: Yao Di Supervisor: Prof. Li Haisen Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty:Underwater Acoustic Engineering Date of Submission: Feb,27,2014 Date of Oral Examination: Mar,15,2014 University: Harbin Engineering University 万方数据万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字): 日期: 年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文, 可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字): 导师(签字): 日期: 年月日年月日万方数据万方数据基于FPGA的高速网络接口逻辑实现摘要多波束成像声纳系统是可实现高效地探测海底的地形地貌并进行高精度实时成像的水下探测设备。为实现上述功能,系统需要将采集的大量数据进行实时传输,数据的远距离高速传输成为了成像声纳系统的迫切需求,为满足上述需求,本文深入研究了高速网络接口的实现方案,并对其进行了软件和硬件的设计与实现。本系统的设计核心是解决大数据量的远距离高速传输问题,为满足数据的高速传输要求,设计了基于FPGA的千兆以太网传输系统,利用FPGA的高速并行处理能力保证系统中各模块能够高速独立地运行,利用千兆以太网技术增加了数据传输带宽与距离, 解决数据的远距离高速传输问题。根据系统的各项指标要求,同时兼顾开发难度,周期长短以及开发成本等因素,选择合理的外围芯片与实现方案,并利用Altium Designer 完成方案的原理图设计,根据信号完整性最好,电磁兼容性最好等准则进行布局布线, 完成PCB的设计工作。利用硬件描述语言完成UDP/IP协议栈与其他模块的逻辑设计工作。利用SOPC工具完成硬件平台构建工作,采用Nios II 软核作为SOPC系统的核心, 利用Nios II Eclipse软件完成处理器程序代码的设计工作,利用Modelsim软件对各逻辑功能模块进行时序仿真与功能验证。最后,完成千兆以太网系统整体设计后,为验证系统性能是否满足稳定性与传输速率的要求,在实验室环境下多次对其进行了长时间的验证与测试工作,系统的发送速度可以稳定运行在410Mbps,并没有出现丢包,错包等情况,满足设计要求,达到了预期设计目标。总结了本文的全部工作,并分析了测试结果。为以太网传输速度的提高提出了改进办法,为后续的实际应用奠定了坚实的基础。关键词:千兆以太网;逻辑设计;UDP/IP;FPGA;Nios II 万方数据哈尔滨工程大学硕士学位论文万方数据