基于MII接口的硬件IP包过滤技术

针对普通VPN实现机制易受攻击的缺陷,提出了一种基于MII接口的硬件IP包过滤技术。利用物理层芯片Back-to-Back技术,在普通VPN机制中增加硬件IP包过滤模块,切断CPU模块和外网的物理直连,防范外网黑客对VPN设备的CPU操作系统和协议栈的扫描、阻塞等攻击。对比普通VPN实现机制,阐述了改进的VPN逻辑原理和主要的包过滤流程。实现外网进来的IP包匹配过滤后才进入后端的CPU,保证了CPU模块的安全性。该IP包过滤技术无需CPU和协议栈支持,抗攻击力强,成本低廉,各模块独立性好,修改灵活。

EPON中MII接口的设计与仿真

近几年出现的以太无源光接入网(EPON)技术结合了成熟的以太网技术和高带宽的PON技术,已成为接入网技术的最新发展方向。文中对EPON中MII接口的上行和下行模块进行了设计和描述,并进行了验证。

基于FPGA的RGMII与MII协议转换器的实现

为提高嵌入式系统在网络应用的灵活性,降低接口实现和维护成本,通过分析研究MII和RGMII以及以太网IEEE802.3推荐标准,结合FPGA强大的数据处理能力和可重配置能力,设计实现了RGMII与MII接口协议转换器。仿真实验结果表明,该接口转换功能实现正常,工作稳定,有效解决了传统嵌入式系统接口灵活性差和维护成本高的问题,并为其他信号接口系统的设计实现提供了有益的参考。

基于FPGA的同步时钟报文检测电路的设计

时钟同步技术是解决基于网络的分布式测控系统完成同步测控任务的关键技术,IEEE-1588协议是一种应用于分布式测量和控制系统中的精准时钟同步协议。提出了一种基于IEEE-1588协议在以太网物理层和MAC层之间的介质无关接口(MII/RMII)处检测同步报文的策略和实现精确时间标记方案[1],在此硬件支持方案和方法的基础之上,充分利用FPGA宏模块资源采用较为简便实用的方法设计实现了同步报文检测电路,该部分电路的设计是采用硬件时间标记方案实现IEEE1588高精度时钟同步的基础。在QuartsII 7.2平台下对设计电路进行优化综合和时序仿真,通过在线实时检测验证了电路设计的正确性。初步验证结果表明设计达到课题要求,应用性能良好。

一种智能家居异构网关的研究与实现

针对智能家居控制器中多种异构网络通信共存,信息量大,传输速率不一致等问题,提出一种基于ARM+FPGA的智能家居异构网关的设计。对智能家居网络结构、异构网关硬件电路、软件架构进行了详细的阐述,重点分析了ARM与FPGA间通信电路以及MII接口的设计与实现。利用FPGA强大数据处理能力,实现Zig Bee网络、Internet网络,无线局域网络(Wi-Fi),家庭设备、家居环境传感控制网络等多种网络的融合,有效减轻CPU的负担,并采用"通信类型+区域+设备标识"三层管理模式实现对不同户型不同设备的通用管理,减少设备标识的数据位,降低设计难度,真正实现智能家庭的网络控制。

IEEE-1588协议时钟同步报文的精确时间标记方法研究

采用专用硬件在物理层标记(time stamping)时钟同步报文发出和到达的时刻是实现高精度网络时钟同步的基础。本文分析了IEEE-1588协议中Sync和Delay_Req报文的数据帧结构,提出了一种在以太网物理层(PHY)和MAC层之间的介质无关接口(MII)处检测同步报文的策略和实现精确时间标记的方案。并根据此方案采用Altera公司的CycloneⅠ系列FPGA芯片EP1C12Q240研制了相关的测试平台。在此平台上对10Mbps以太网环境中的时间标记精度进行了初步实测,标记精度优于500nS。

一种带快速以太网的PDH光纤传输系统

主要介绍了快速以太网与传统PDH融合的多业务光纤传输系统,对其中的码速调整与恢复、以太网MII信号再生等关键技术进行了阐述,并提出了系统的硬件实现方案。

KS8993型高性能交换电路及其应用

KS8993是美国KENDIN公司开发的包含3端口10/100物理层收发器的高性能快速以太网交换电路。详细介绍KS8993的主要功能、特点和主要接口,给出了KS8993在IP电话中的应用实例。

列车以太网的物理层电路研究

基于IEEE 802.3的以太网电路目前在轨道交通领域得到了广泛的运用。开放系统互连(open system interconnection,OSI)模型将以太网分成7层,其中物理层(physical layer,PHY)属于第1层,主要负责将以太网信号转化成特定的电信号传到以太网线缆上,对不同网口之间的互联互通起到了相当重要的作用。为了提高基于以太网的列车网络系统的可靠性,改善列车通信质量,文章对列车以太网的物理层电路进行了设计研究,涉及PHY芯片滤波和阻抗匹配、不同xMII (medium independent interface)接口的应用、EMC防护、影响网口一致性测试因素以及PCB布局布线规则等,并根据研究结果设计了一种以太网物理层电路。应用结果表明,所设计的电路适合在列车以太网通信领域使用,且EMC防护能力强、可靠性高。

一种用于专业音频传输系统的精确时钟同步方法

在专业网络音频传输系统中,由于晶振制造工艺、环境温度等因素导致主从节点音频时钟产生差异,引起系统失真率串升。而系统中以太网按照音频采样时钟的节拍来传输音频数据包。为此提出一种在物理层和MAC层的MII接口处进行音频采样时钟恢复的方案,同时设计相应的时钟调整算法进行晶振频率补偿,以提高主从节点音频时钟的同步性。在Xilinx FPGA平台上进行实际测试验证,结果表明,传输系统的失真度(包含模数和数模转换产生的失真)小于0.005%,长期运行的结果也表明了系统时钟同步的稳定性。

速率自适应业务终端的设计与实现

介绍了慢衰落自适应散射系统中自适应技术的基本思想,讨论了一种速率自适应业务终端的设计思路,给出了该系统的硬件设计实现方案。速率自适应技术是一种链路自适应方法,分析信道质量状况选择最佳的数据发送速率,对于支持多种速率传输的无线系统来说,采用速率自适应后能够在很好地保证服务质量的同时有效地增大吞吐量,提高无线链路的利用率,更好地利用变参信道的有限带宽。