基于国产FPGA的UDP协议栈IP核设计与实现

为了解决国外芯片供应的不稳定性以及满足设计自主可控的要求,在国产FPGA上采用硬件方式实现基于以太网的UDP通信协议,利用SystemVerilog语言设计了一种UDP协议栈IP核.该IP核支持主动ARP请求、被动ARP应答、ARP表查询、ICMP协议、IP协议、UDP协议以及协议间的仲裁控制;同时支持AMD公司的三速以太网IP核,可以直接与三速以太网IP核适配.该协议栈IP核只采用常用的FIFO IP,其余均以源码形式设计,便于在其他国产FPGA上进行移植部署.最后将设计完成的IP核放在国微SMQ7K325TFFG900芯片上进行了测试.测试结果表明,该IP核可以实现UDP协议通信,性能良好.

千兆级以太网中基于FPGA的UDP/IP协议研究

千兆级以太网是当前应用频次较高的新型网络技术,在系统兼容、交互操作、长距离传输、资源共享等各个层面具有明显优势。各行业企业应结合高质量发展主题扩大对该技术的配置比例,为其实践赋能。本文以此为背景概述了千兆级以太网,并在剖析基于FPGA的UDP/IP协议基础上,分别从背景技术、系统架构、功能模块、实验测试4个方面对一种千兆级以太网图像传输系统进行了具体探讨。

利用用户数据报协议数据驱动的液压六自由度并联机构虚拟现实技术

针对复杂系统虚拟现实技术应用时实现精准描述系统的动态工作原理,复现真实系统的运动控制功能比较困难的问题,以具有高阶、非线性、强耦合等特征的液压六自由度并联机构为研究对象,提出了一种利用用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)实现专业软件MATLAB与虚拟现实开发软件Unity3D的虚拟现实技术。首先利用三维建模软件SolidWorks构建并联机构三维模型,将模型导入Unity3D软件中并对其施加关节约束;其次对并联机构进行运动学反解,建立MATLAB与AMESim联合仿真模型;最后通过UDP协议,实现MATLAB与Unity3D双向实时数据交互并驱动虚拟机构动作。仿真表明:虚拟机构动作完全符合真实物理系统的工作原理,基于UDP协议数据驱动的虚拟现实技术具有很好的准确性与实时性。

基于FPGA的UDP_IP协议栈的设计与实现

工业控制现场复杂性的提升增加了对数据传输性能的要求,为了提高工业控制现场设备之间数据传输的实时性和确定性,本文对TCP/IP协议的基础架构进行研究,设计了一种UDP_IP网络通信协议栈,支持ARP协议、ICMP协议以及UDP协议通信;通过使用Cyclone IV系列FPGA芯片和以太网PHY芯片RTL8201CP实现了各种网络协议通信。经过测试,验证本文设计的UDP_IP协议栈能够正确的发送和接收各种协议报文数据,设计灵活,具有较好的稳定性和较强的可移植性。

一种基于UDP和FTP协议的远程浏览系统的设计

SCADA系统主要部署在控制系统的操控室,由专业人员进行操作,对于管理人员,如果在办公室就可以实时监视机组运行图和数据曲线将给管理和决策带来极大便利。设计了一种基于UDP和FTP协议的远程浏览系统的实现方法,分别介绍了系统体系结构、软件地位、系统模块划分、总体处理流程、进程间的数据交互技术,以及FTP文件下载系统设计、客户端共享显示内存设计等。该系统信息获取便捷、快速、准确,使用方法简单易操作,已经得到广泛应用。

GE燃气轮机控制系统EGD协议研究及应用

美国通用电气(GE)公司在1998年为其PLC、工业控制器开发了一种名为EGD的通讯协议(以太网全局数据通讯协议),用以交换各个PLC和控制器之间的数据。该协议通讯稳定、速度快,是一种稳定高效的通讯协议。当前有相当多的燃气轮机电厂使用DCS(分散控制系统)和TCS(燃气轮机控制系统)进行联合循环的协调控制。如果能够将EGD通讯协议应用在不同的控制系统底层之间传输数据,那么将极大地节省了系统间数据交互的成本,提高数据利用率。但是该协议外部资料较少,GE公司并未对外提供详细的文档。笔者以工作单位的Mark VIe网络为实验对象,对EGD通讯协议展开了研究,自主编制了一套协议转换软件,并成功应用于生产实际。

QUIC协议金融应用场景及其攻击防御建议

快速UDP互联网连接(QUIC)协议是一种通用、安全、高速、多路复用的传输层新型网络协议。近年来,QUIC协议在提高网络性能的同时,也给网络安全带来了新的挑战。对此,金融机构在相关场景应用QUIC协议时,应针对其缺陷进行有效的安全防御。

可靠UDP数据传输协议的研究与设计

在高速数据传输网络中,UDP协议有着其它数据传输协议无法比拟的优势,但也存在着传输可靠性差的问题。文章在细致分析UDP协议特点的基础上,对其关键技术进行了改进,设计出了一种新的可靠UDP协议(RUDP),大大提高了数据传输的可靠性。提出了一个可以预测RUDP协议性能的分析模型,并将分析结果与协议实现后的实验数据进行了比较,结果表明RUDP可以在高速网络中非常有效地运行,分析模型能够对它的性能做出比较准确的预测。

基于TCP和UDP混合协议的远程控制软件的设计与实现

针对目前网络远程控制软件存在的数据传输问题,提出一种在Windows系统平台下运行的基于TCP和UDP混合协议的远程控制软件的设计思路与开发技术。使用柯达公司的ImgEdit控件对截屏后的图像文件进行了压缩,便于数据的传输;系统使用Winsock网络编程技术,基于C/S模式,Client端调用Winsock发送相关控制命令,Server端主要运用Winsock和API函数实现远程屏幕抓取、控制操作和数据传输等功能。实验结果表明,该方法能方便、快捷地实现远程计算机的控制以及数据的传输,从而为远程智能控制的发展提供了发展方向。

基于UDP协议的视频图像可靠传输的研究和实现

由于基于IP的网络中提供的服务并不适合多媒体视频信息的传输;文章针对利用UDP协议进行视频图像传输的优点和不足进行了分析,并根据可靠视频图像传输的要求,在应用层添加了流量控制、确认技术和超时处理机制,从而保证了视频图像传输的有序性和正确性;最后给出了一种在嵌入式LINUX下实现视频图像可靠传输的具体方法和流程。

基于UDP的传输协议性能比较与分析

在介绍协议基本原理的基础上,通过实验,对几种典型的基于UDP的传输协议的吞吐率、公平性、后向兼容性、传输效率等性能指标作出了比较全面的评价,并实验分析了各种参数对传输性能的影响。最后总结实验结果,提出了本领域开放性的问题及有待进一步研究的方向。

基于UDP协议的语音聊天系统的设计与实现

论述了一个基于UDP协议的端对端语音聊天系统的设计思想和总体构架,并结合音频压缩、socket通讯和多线程等技术,着重剖析了其中主要模块,即声音的采集、声音数据的全双工通讯和声音的播放。

UDP协议在微小卫星通信上的分析与实现

TCP/IP协议在卫星通信中的应用受到越来越广泛关注。传输层TCP协议在星间链路中存在诸多问题,而UDP协议的简洁、快速、高效的特点,可以符合卫星通信的需求。该星载计算机采用MPC8260处理器,集成μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统,选用LwIP协议族,通信链路层采用Slip串口协议,利用Nrf 24E1ZigBee无线通信模块,搭建星间链路通信实验测试平台,实现传输层基于UDP协议的OBC与PC间的无线通信。实验结果证明,UDP协议具有较低的首部开销比,是一种较好的可选的星间链路协议。

一种基于跨层设计的简单可靠UDP协议

为了解决TCP(transmission control protocol)和UDP(user datagram protocol)在诸如卫星信道和无线信道等高误码率信道中遇到的问题,提出了一种基于跨层设计的简单可靠UDP协议。通过增加2个字节的包头建立了确认机制和重传机制,保证了数据包的可靠交付;通过增加1个字节的跨层信息,建立了自适应变包长机制,提高了协议效率。分析和仿真结果表明,该协议兼有UDP协议高效和TCP协议保证可靠交付的优点,可以很好地适用于卫星、无线等高误码率信道。

基于UDP的高速网络传输协议研究

分析了基于UDP的改进高速网络传输协议的基本原理,详细阐述了近年来提出的一些典型的基于UDP改进传输协议的主要设计思想。通过建立端到端的高速网络试验床,评价了RTT及丢包率对RUBDP、Tsunami、UDT、PA-UDP四种传输协议吞吐率的影响,实验结果表明丢包率对于四种传输协议的吞吐率影响比较大。

基于Virtools的UDP协议嵌入模块技术研究

为了解决Virtools内置网络模块与不同软件平台间信息交互的局限性问题,研究了Virtools的软件架构和模块开发技术,通过将网络通信协议嵌入到Building Block中,成功开发出了新的具有通用网络通信功能的Building Block模块,这些模块可使Virtools与不同软件平台进行网络信息的交互。最后,实例表明了该方法的可行性,拓展了Virtools软件的应用领域。

基于LwIP协议栈的UDP协议分析与优化

近年来,LwIP协议栈已经在嵌入式系统上得到了广泛的应用,但由于嵌入式处理器性能及实时操作系统效率的影响,应用于嵌入式上的LwIP协议栈的实测性能和理论值之间一直存在较大差距。分析了UDP协议的结构,并在富士通H60高清机顶盒(ARM11体系架构、100M以太网控制器)平台下,通过调用精确到1us的系统时钟,测量了UDP协议接收1KB报文的每个环节所用时间,发现制约UDP协议性能的主要瓶颈之一是内存拷贝,最后,针对内存拷贝给出了一个优化算法。经测试,整体效率提高了32%。

可靠UDP协议栈的FPGA实现

基于Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA开发板,采用VHDL硬件描述语言,并运用模块化的设计理念,参考TCP_IP协议栈的工作机制,设计并实现了一个具有接收确认及漏发重发功能的可靠的UDP_IP网络通信协议栈。同时,设计并实现了一个以太网控制器,该控制器与UDP_IP协议一起构成一个完整的网络通信链路协议。经过上板测试验证,该通信协议栈能正确高效地完成网络数据的发送和接收等工作,且稳定性良好。

基于FPGA的万兆以太网UDP_IP硬件协议栈设计与实现

针对传统基于软件的协议栈无法满足高速数据传输处理需求的问题,提出了一种基于硬件加速的UDP协议栈设计方案,该方案基于硬件高效并行的特点,实现了UDP/IP协议栈,满足了万兆以太网数据高带宽传输的需求。通过实际测试表明,该设计最高可以达到9.32 Gbps传输速率,满足10 Gbps带宽下线速处理的需求,与传统软件实现相比,处理能力更接近理论极限。

基于UDP的新型数据传输协议

基于连接的TCP协议虽然能提供可靠的数据传输能力,但它无法应用在双端局域网场合。而由于过去IPv4的资源限制和诸多历史原因,使得中国的局域网比例大大超过国外。在国内网络拓扑结构无法在短期内改变的现状下,基于UDP的“类TCP传输协议”的研究显得非常必要。作者提出了基于UDP[1]的大容量可靠数据传输协议———BUTP(Based UDP Transfer Protocol)。它利用UDP穿透NAT(Network Address Translation)的能力[2],结合TCP协议的传输算法,实现在双端局域网之间稳定高效地传输数据流。