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1、华中科技大学硕士学位论文基于HFC的IPQAM设备中以太网接口的设计与实现姓名：刘智德申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：王宏远20090526华中科技大学硕士学位论文摘要随着数字电视的普及，数字电视业务也越来越丰富和多样化。在市场需求和技术发展的推动下，传统的单向的被动的电视业务模式将逐渐被双向的互动式数字电视业务所取代。通过IPQAM设备组建视频点播系统，开展VOD业务，是有线运营商比较理想的解决方案。而IPQAM设备则是组网的关键，研制性能稳定扩展性强的IPQAM设备势在必行。在IPQAM设备中，以太网接口部分控制着数据流的上行
2、和下行，是比较重要的一环。本文在研究分析以太网IEEE802.3x规范的基础上阐述了MAC子层功能的实现。首先，本文对以太网技术的核心协议MAC子层协议作了深入研究和分析，对协议各功能进行了讨论，提出MAC帧发送、MAC帧接收和数据流量控制三大功能。然后，针对这三大功能，设计成四个模块，即数据接收模块、数据发送模块、流量控制模块和状态模块来实现。接收模块主要实现MAC帧接收与解封装，包括地址检验、CRC校验等；发送模块主要实现CSMA/CD协议；流控模块主要实现PAUSE帧的处理；状态模块则是对MAC帧操作的记录和保存。设计流程采用了自顶向下的模
3、式，模块划分明确，设计思路清晰，提高了稳定性和可扩展性。最后选用硬件描述语言VerilogHDL来具体实现，在开发工具QuartusII完成软核的综合、布局布线、编译，并进行功能仿真验证，给出了仿真结果，最终下载到硬件开发板FPGA中进行了调试。关键词：IPQAM,以太网MAC层，CSMA/CD,FPGAI华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththepopularityofdigitaltelevision,digitaltelevisionbusinesshasbecomeincreasinglyrichandvaried.Deman
4、dinthemarketandtechnologydevelopmentundertheimpetusofthepassiveone-waytraditionalTVbusinessmodelwillgraduallybeatwo-wayinteractivedigitalTVtoreplacethebusiness.IPQAMequipmentthroughtheestablishmentofvideo-on-demandsystem,launchedVODservices,cableoperatorsistheidealsolution.IP
5、QAMequipmentandnetworkisthekeytothedevelopmentofstableperformanceandstrongscalabilityIPQAMequipmentisimperative.InIPQAMdevices,Ethernetcontrolinterfacedataflowpartoftheupstreamanddownstream,itismoreimportant.Inthispaper,analysisofEthernetIEEE802.3xnormsonthebasisoftheMACsubla
6、yerfunctionalrealization.Firstofall,thispaper,thecoreoftheagreementEthernetMACsub-layerprotocolindepthresearchandanalysis,thefunctionoftheagreementwerediscussed,theMACframesent,MACframes,anddataflowcontroltoreceivethethreemajorfunctions.Then,forthesethreefunctions,thedesignin
7、tofourmodules,namely,thedatareceivermodule,thedatasendmodule,flowcontrolmodulesandthestatusofmodulestoachieve.MACmoduletoreceivethemainframetoreceivepackagesandsolutions,includingtheaddresstest,CRCchecksum,etc.;sendmodulemainCSMA/CDprotocol;flowcontrolPAUSEframemainmoduleofth
8、eprocessing;statemodule,itistherecordoftheoperationofMACframeandpres
