【硕士论文】基于FPGA的嵌入式TCPIP实现技术研究.pdf

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1、厦门大学硕士学位论文基于FPGA的嵌入式TCP/IP实现技术研究姓名：夏斐斐申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：张阿卜;陈辉煌2002.7.1孽‘8S00s摘要(随着越来越多的智能家电提出了接入互联网的需求来进行远程控制、监测或数据下载，许多公司开始涉足开发接入互联网的嵌入式解决方案，以期能够应用于种类繁多的信息家电以及非Pc设备中。在这类解决方案中，最具有代表性的产品有CMX—MicroNet和eZ80InternetEngine。前者，提供了针对8位和16位微处理器的TCP／IP协议栈的完全解决方案；后者，提供了针对

2、基于8位微处理器的设备接入互联网的方案。在这些产品取得巨大成功的推动下，)本文提出了一种基于DW8051CORE的嵌入式TCP／IP实现技术。希望能够凭借它成本低、速度快的特点在“嵌入式互联网解决方案”的市场中占有一席之地。本设计的创新之处在于成功的实现了硬件CRC校验模块和用于接收发送的UART模块与作为CPU的DWS051CORE的分立，PAtti来提高整个系统的性能。本设计在软件仿真和综合后被下载到Altera公司的SOPC(System0naPrograrmabieChip)开发板上的APEXEP20K400EBC652-I进行

3、了硬件仿真，并能在25MHZ下正常运行。【关键词】TCP，哆DW8051Core，嵌入式系统，SOPC《pAbstraotAsremotecontrolforelectrichomeappllancesthroughtheInternetbecomesmorecolumon，manycompanniestodaylaunchedanewcorporateinitiativetodevelopadvancedembeddedsolutionsforInternetconnectivitythatcanbeappliedtoaboundle

4、ssnumberofproductssuchasinformationappllancesandnon—PCdevices．ThemostrepresentativeproductsareCMX—MicroNetwhichprovidestrueTcP／IPcapabilitiesfor8-bitand16一bitmicroprocessorsandeZ80InternetEnginewhichprovideseasyInternetconnectivityfor8-bitdevices．Pushedbytheextraordinary

5、Successoftheseproducts，wehavedeveloppedakindofembeddedTCP／IPsolutionbasedon册8051Core．Withsomesignificantfeaturessuchaslow-costandhighspeed，wehopeitwillpossessitso帅“embeddedInternet”market．TheinnovationofthisdesignisthesuccessfulusageofseparateCRCmoduleandUARTmodule．ascan

6、improvethespeedandperformanceofthischipgreatly．SuchkindofefficiencyimprovementbroughtbytheproposeddesignhasbeenprovedonAItera’sSOPC(SystemOnaProgran∞ableChip)．Thewholesystemhasbeenvalidatedthroughhardwareemulationplatform．ThecorehasbeenmappedonAPEXEP20K400Eandworksundert

7、hefrequencyof25瑚Z，Keywords：TCP／IP；D_8051Core；embeddedsystem；SOPC绪论§1嵌入式TCP／IP芯片产生背景及国内外现状互联网的迅速普及，正深刻改变着人们的通信交流方式、生活方式和工作方式。同时，各种智能家电和信息家电直接挂接到Internct网上，也是一种必然趋势。如果智能家电和信息家电能通过嵌入式TCPhP芯片直接上网，而不需要通过电脑，就能节省开支，增加可靠性和灵活性。由于目前日常生活中的智能家用电器和小型便携式信息家电多采用8位和16位的单片机，就这些家电的主要功能而言，

8、8／16位是够用的，如果仅仅为上Intemet，而硬要改用32位机，在价格上难以接受。电脑芯片的市场情况也证明了这一点：PC机的CPU产量20年来仅是单片机的l％：16位单片机尽管单价高于8位机，但每年的销