uip协议栈在sopc系统中的应用

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1、201Z年3月计算机工程与设计Mar．2012第33卷第3期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVo1．33No．3ulP协议栈在SOPC系统中的应用何宾，刘一民(北京化工大学信息科学与技术学院，北京100029)摘要：为了提高嵌入式系统设计的灵活性，适应未来嵌入式系统发展的方向，提出了一个基于XilinxFPGA利用片上可编程系统(systemonaprogrammablechip，SOPC)技术实现以太网数据传榆的方法。对整个系统的硬件结构，XilinxSOPC设计所使用的工具、流程和采用的关键技术进行了介

2、绍。在此基础上应用Xilinx的嵌入式开发套件，以Xilinx公司提供的知识产权(intellectualproperty，IP)核为基础，搭建了一个SOPC平台。将ulP协议栈应用于软件设计中，实现了驱动程序和应用程序的开发。与上位机进行通信测试的结果表明了该设计的可行性和有效性。关键词：嵌入式系统；现场可编程门阵列；片上可编程系统；嵌入式开发套件；知识产权核；uIP协议栈中图法分类号：TP393．09文献标识号：A文章编号：1000—7024(2012)03—0926—05ApplicationofuIPstackinSOPC

3、systemHEBin。LIUYi—min(CollegeofInformationScienceandTechnology，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，Chinese)Abstract：Inordertoimprovetheflexibilityofembeddedsystemandadapttothefuturedirectionoftheembeddedsystemdevelopment，amethodofnetworkdatatransmissio

4、nbasedonXilinxFPGAandappliedthetechnologyofSOPC(systemonaprogrammablechip，SOPC)isputforward．Firstly，thehardwarestructureofthewholesystem，thetools，theflowsandkeytechnologiesisintroduced．Onthisbasis，byusingEDK(embeddeddevelopmentkit，EDK)tools，aSOPCcomposedplatformbyXili

5、nxIPcoreisconstructed．Then，withtheuIPstackinthedesignofsoftware，thedevelopmentofdriversandapplicationsareimplemented．Atlast，thedesignistestedbycommunicatingwiththecomputertOverifyitsfeasibilityandvalidity．Keywords：embeddedsystem；FPGA；SOPC；EDK；IPCore；uIPStack使用C语言编程，可移

6、植性好，易于使用，非常适合嵌入0引言式系统设计。本文从硬件和软件的设计角度出发，使用目前，在单芯片上实现一个完整的嵌入式系统已经成SOPC技术实现了以太网数据传输。介绍了使用Xilinx嵌入为可能，把在单芯片上实现一个系统级的设计称为片上系式开发平台实现uIP协议栈在SOPC平台上应用的基本原统(systemonachip，SOC)。随着FPGA技术的不断发理，工作流程和实现方法，并通过与上位机间的网络通信展，专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，对设计进行了验证。本课题既可以通过

7、使用SOPC技术来ASIC)设计发展到FPGA阶段。FPGA芯片除了集成度非降低嵌入式设计的难度和开发风险，又可以解决嵌入式系常高外，还具有一个显著的特点——具有可编程能力，因统中的网络接入问题，具有一定的代表性。此系统级设计也由SOC设计阶段发展到SOPC设计阶段。1系统硬件设计SOPC设计可裁剪，可扩充，可升级，具备软硬件在线编程能力，并且在一个SOPC平台上可以通过定制IP核来满如图1所示，本设计由XilinxSpartan-3EFPGA芯片，足不同的应用要求，设计非常灵活，被广泛的应用于嵌入DM9000A以太网控制器芯片，

8、SRAM，串口，扩展口以及式系统设计中。许多嵌入式系统中都需要支持网络功能，一些辅助电路构成。SOPC的功能是在FPGA芯片内完成如网络数据采集、网络监控等，这些应用需要一个性能优的，主要包含microblaze软核处理器，外围设备控制器、良的适合