基于SOPC的LED网络控制器的设计与实现

《基于SOPC的LED网络控制器的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、CN43—1258／TP计算机工程与科学2010年第32卷第2期ISSN1007一l30XCOMPUTERENGINEERING＆SCIENCEV01．32．No．2．2010文章编号：1007—130X(2010)02—0128—03基于SOPC的LED网络控制器的设计与实现ResearchandDevelopmentofaLEDNetworkControllerBasedonSOPC白瑞林，相恒伟。庄车BAIRui-lin。XlANGHeng-wei。ZHUANGChe(江南大学智能控制研究所。江苏无锡214122J(InstituteofIntelligentControl。

2、JiangnanUniversity，Wuxi214122。ChinaJ摘要：本文提出了一种基于S0PC的LED网络控制器的设计方法。采用FPGA+SRAM+PHY／MAC的结构，构建了网络控制器硬件平台。采用软硬件协调设计理念，通过添加NiosII自定义外设IP软核、利用FPGA和外部SRAM构建大容量FIFO以及优化网卡驱动程序，实现T()E和RDMA功能，从而提高网络控制器的带宽、保证LED屏画面流畅。系统测试表明，控制器性能稳定，NioslI工作在50MHz时，网络控制器接收UDP数据的带宽为60Mbps。Abstract：Thispaperpresentsadesignm

3、ethodoftheLEDnetworkcontrollerbasedonSC)PCUsirigaR)GA+AM+PHi／MACstructure，webuildthenetworkcontrollerhardwareplatfonnUsingtheconceptofsoftwareandhardwarecoordinateddesign，wedefinetheperipheralIPsoftCOrethroughaddingNioslI。andweconstructalargecapacityFIFOusingR)GAandexteriorSRAMaswellasoptlmizi

4、ngthenetworkcarddriver．hencerealizingTOEandtheRDMAfunctionandenhancingthenetworkCOIl-trollersbandwidthaswelIasguaranteeingthattheLEDScreenpictureissmooth．Systemtestsshowthatthecontrollerworkssteadily：Niosllworksinthefrequenceof50MI-h。andthebandwidthofthenetworkcontrollersreceivingUDlPdatais60M

5、bps．关键词：LED；网络；NioslI；SOPCKeywords：LED；network；NiosII；SOPCdoi：10．3969／j．issn．1007—130X．2010．02．035中图分类号：TP368文献标识码：A通常由主机CPU完成的协议处理功能改由RTOS中嵌入1引言的TCP／IP协议来处理。文献[4]提出了一种基于FPGA的高速TCP协议处理器的设计方法，在FPGA中实现了随着LED技术的发展，大屏幕LED已广泛应用于工TCP协议，软件可动态更新，具有较大的灵活性国外研业控制、视频媒体等领域。但是，现有的LED屏具有控制究的TOE技术较为成熟，已经有相关的产

6、品生产。韩国方式不灵活、数据传输速度有限等局限性]。基于以太网WIZnet和台湾亚信电子分别推出了TOE产品W3150A的LED网络控制器安装方便、易于实现，简化了传统LED(HardwareTCP／IP)和AX11015(TCP／IPSOC)。控制器的布局布线。由于视频LED系统要求控制器的带基于低速MCU的网络控制器仅有TOE技术是不够宽大于12Mbps，低速嵌入式系统实现高带宽成为关键。的，还需要使用RDMA技术，从而可以解决由于MCU的将TOE(TCPOffloadingEngine，简称T()E)技术引入处理速度而限制带宽的问题。本文利用SOPC技术采用到低速嵌入式系统，

7、提高网络带宽，是国内外网络通信领域NioslI软核嵌入式处理器，通过设计自定义模块，搭建具有所共同关注的、学科交叉的前沿课题l2]。文献[3]介绍了一T0E和RDMA功能的系统，在低速嵌入式系统中实现了种TCP／IP协议在接收端改进方法，采用分离元件结构，将高带宽，完成对LED大屏的控制。技术性能表明，UDP的收稿日期：2008—09—13；修订日期：2008—12—25基金项目：“视频LED屏网络控制器的研发”(合同号：06311)项目资助作者简介：白瑞林(1955