基于FPGA的千兆以太网MAC控制器的设计

针对嵌入式设备对以太网接入的需求,提出一种基于FPGA的千兆以太网MAC控制器的硬件架构。通过FPGA编程实现IEEE 802.3规定的数据封装和介质访问控制等功能。设计了一种具备帧清除和重读功能的改进型异步FIFO,用于存储帧数据,既解决跨时钟域数据的同步问题,又方便进行发送时帧的重发和发送或接收时错误帧的丢弃。经过Modelsim仿真和FPGA硬件测试,MAC控制器的功能得到验证,且仅使用少量的逻辑资源。

以太网交换机中MAC控制器设计与实现

为了解决交换机内部存储资源有限以及通信端口未及时处理而出现的通信网络反压问题,本文基于状态机设计和RAM存储原理,设计了具有实时去除错误帧功能的mac控制器,完成优化接收存储管理,实现网络数据在有限存储空间的高效安全传输,同时搭建FPGA仿真实验平台验证设计的正确性。实验结果表明,本设计可以在有限的存储空间内实现高效的数据存储、访问及传输。

基于FPGA的以太网MAC控制器的设计与实现

介绍了基于FPGA的以太网MAC控制器的设计,主要实现了半双工模式下CSMA/CD协议、全双工模式下Pause帧的收发,以及对物理层芯片中寄存器的读写访问。设计采用Verilog硬件描述语,按照自顶向下的设计流程描述了以太网的主要功能模块,该控制器通过Modelsim进行了仿真并进行了FPGA板级验证,验证其能够满足802.3标准的要求。

千兆以太网MAC控制器软核设计

为解决大容量存储设备数据传输速率低、长距离传输的稳定性差以及现有千兆以太网硬核MAC控制器移植性低,可操控性差和在特定结构功能下资源浪费等问题,提出FPGA与物理层芯片相结合方法。通过对MAC层组成结构和工作原理的理解,提出FPGA与物理层芯片相结合方法,来完成数据高速传输。由于使用FPGA实现所以MAC控制器具有可控性强,移植性强,资源用量小和适应性强等特点。在自主研发平台基础上对其验证:表明该MAC控制器具有可行性和可控性。

一种基于DMA的千兆以太网MAC控制器的设计

本文提出了一种千兆以太网MAC控制器的设计方法,实现了多路载波侦听/冲突检测(CSMA/CD)的传输机制和基于暂停帧的全双工流量控制;采用基于描述符的DMA结构,提高了数据传输的并行度,实现了以太网高带宽、低延时的数据传输。

MAC控制器IP硬核的设计与验证

采用布局布线工具Encounter对MAC控制器IP硬核进行版图设计,版图设计完成后通过编辑StreamOut.map文件中层数导出符合Virtusoo工具要求的GDS文件,并基于Virtuso环境采用Calibre工具对MAC控制器IP硬核进行物理验证,对设计规则检查和版图与原理图一致性检查中存在的违规提出具体解决办法。通过物理验证后的版图导出def格式文件采用Star-RCXT工具进行寄生参数抽取,得到内部互连网络的详细寄生参数值用PrimeTime工具做精确时序分析。最终成功实现满足时序和制造工艺要求的MAC控制器IP硬核,达到设计的目标和要求。

MAC控制器逻辑综合和可测性设计

本文主要阐述用Synopsys公司的逻辑综合工具DC和扫描链插入工具DFT compiler对MAC控制器进行逻辑综合和可测性设计,采用全扫描设计方式成功插入2条扫描链,达到99.96%的高测试覆盖率。

以太网传输错误重传机制MAC控制器设计

随着信息网络与分布式采集技术的飞速发展,在各个领域对网络数据传输的处理速度、可靠性及实时性的要求越来越高。基于FPGA丰富的片内资源、运行速度快和并行处理等特点,设计了基于FPGA的千兆以太网传输控制器,可以对以太网中采集到的原始数据包进行操作,实现对网络层、数据链路层进行灵活的控制,解决了以往只能对应用层进行控制的局限,拓宽了对网络数据的处理范围,设计中还加入了对错误数据包进行重发处理的机制,减少了传输过程中的丢包率。

以太网MAC控制器的FPGA实现

介绍了一种简单的基于FPGA的以太网MAC控制器的实现方法。采用Verilog硬件描述语言,运用自顶而下的设计方法描述了MAC控制器的主要功能,并给出了关键模块的仿真波形。主要实现了半双工传输模式下的CSMA/CD协议、发送和接受数据帧的完全状态控制、以及对物理层(PHY)芯片寄存器的读写访问控制。

Staccato单芯片收发IC速率480Mbps集成MAC控制到RF收发电路

美国无线USB芯片厂商Staccato公司日前发布单芯片收发IC，面向最大数据传输速度超过480Mbit／秒、高速无线接口规格（Certified Wireless USB，WUSB）应用。据介绍，作为一款单芯片CMOS IC，可实现RF收发电路、基带处理电路和MAC控制电路。

光纤分布系统中光口模块和MAC控制器的设计与实现

在光纤分布系统中,为了解决射频信号覆盖和数据高速传输的问题,提出用光纤作为传输媒介,通过MAC控制器将监控数据封装成以太网帧在光口上传输的方法。对光纤分布系统实际的组网需求、信号覆盖和扩展性问题进行了研究,经测试,验证了使用FPGA模拟MAC控制器进行底层链路设计的可行性。不但可以节约成本,在FPGA资源够用的情况下,理论上可以无限扩充MAC控制器的数量,大大增加了系统的可扩展性,满足了灵活的组网需求。

基于NIOS Ⅱ的可配置802.11 MAC控制器实现

随着无线通信技术的发展,不同应用场景的多跳网络对MAC接入提出了不同的指标要求,针对不同应用要求的无线多跳网络进行单独设计增加了设计周期和消耗。本文设计实现了一种基于NIOS II的可配置802.11 MAC控制器,利用了FPGA的硬件高效性,通过Avalon总线用软件对关键参数寄存器进行配置,让系统适用于不同指标的网络,有更好的灵活性。

MACS控制系统在8万t/a轻汽油醚化装置中的应用

结合MACS系统在南充炼油化工总厂8万t/a轻汽油醚化装置自动化测控系统中的应用情况,介绍了该系统的网络结构、组态编译和程序下装方式,用具体的控制回路说明了MACS系统的功能特点。MACS系统在轻汽油醚化装置中的应用,对生产工艺过程实现了计算机控制,显著提高了产品品质和生产效率。

多变量FOPID-MAC在机炉协调控制中的应用

为了克服火电单元机组机炉协调控制中的多变量、强耦合、强干扰、大时滞等问题,提出了一种在状态空间方程形式下的多变量模型算法控制(MAC)与分数阶PID(FOPID)控制相结合的新型模型预测控算法MFOPID-MAC,并利用李雅普诺夫第二方法证明该算法推导出的控制律可以保证系统闭环稳定。将改进的多变量FOPID-MAC算法应用于火电单元机组的机炉协调控制系统,并进行阶跃响应、抗干扰仿真实验与绝对误差积分指标分析。仿真结果充分显示多变量FOPID-MAC控制方法具有良好的设定值跟踪特性与静态特性、较强的鲁棒性与满意的抗干扰性。

MAC层速率控制机制研究综述

802.11网络MAC速率控制机制根据信道质量动态地选择传输速率,对吞吐量的提升起着决定作用。针对MAC层速率控制机制进行综述研究,介绍各种速率控制机制的工作原理并分析其优缺点,总结了速率控制机制设计经验,并对速率控制机制的发展方向进行了展望。

一种基于FPGA的万兆以太网MAC层设计与实现

针对基于软件设计的万兆以太网MAC层无法满足高速数据实时传输的发展要求,文章提出了一种基于FPGA硬件平台的万兆以太网MAC层协议的设计与实现方案。该设计方案主要利用FPGA的并行处理能力,通过Verilog硬件描述语言完成万兆以太网MAC层数据实时处理的硬件设计,实现大带宽、低延时和高可靠性的万兆以太网MAC层的数据收发功能。试验验证表明:该设计方案实现了万兆以太网高速率的数据传输,具有低延时、高性能、高可靠性与简易性等优点。

MACS控制系统在川西北净化厂锅炉改造中的应用

以川西北净化厂锅炉改造工程为例 ,简要介绍了和利时第三代MACS分散控制系统的软硬件构成。阐述了MACS系统的网络结构、每层网络所完成的特定功能以及MCAS系统在锅炉自控系统中控制方面的应用。重点介绍了应用MACS控制系统 ,实现锅炉汽包水位的三冲量控制系统的控制原理和方案 。

MACS控制系统在装油栈桥上的开发及应用研究

本文介绍了国产和利时MACS控制系统在我厂装油栈桥上自动控制方案的选择及应用、系统的软硬件配置、系统特点及投用后的远程监控操作应用效果。

和利时MACS控制系统在220t/h炉的应用

阐述了北京和利时系统工程股份有限公司MACS自动控制系统具体功能和技术特点,以及该自动控制系统在牡丹江热电有限公司220 t/h锅炉应用情况和运行特点,表明该控制系统性能先进,自动化控制水平高,能大大减轻运行人员和检修人员的劳动强度,提高该炉运行经济性。