企业官网建设流程全解析

一：

1.1：以太网数据帧（IEEE 802.3标准规定）

1.2：千兆以太网：英文全称 Gigabit Ethernet，简称 GbE 或 1GE，是传输速率为 1 Gbit/s（1000 Mbit/s） 的以太网技术标准。——其他速率可自推

二：

2.1：10Mbit~~~1000Mbit 以太网基本都是通过 FPGA的普通管脚和phy芯片连接+rg45电口实现。

2.2：

rg45是电口，协议一般称呼：1000BASE-T。

SFP:是光口，协议一般称呼：1000base-cx，1000base-lx。——（10000Mbit（10Gbit/s）一般都是通过FPGA的高速口和光模块实现。）

2.3：phy芯片的协议就是利用pcs来4B/5B编码，然后PMA发送出去。只是起一个数模模数转换的透传作用。

2.4：

MII接口——4线单沿，10Mbps——100Mbps

RMII接口——2线双沿，10Mbps——100Mbps

GMII接口——8线单沿， 10Mbps——1000Mbps

RGMII接口——4线双沿，10Mbps——1000Mbps

2.5：举例子计算时钟频率如下:4*125*2=1000Mbps,4bit，双沿传输，125MHZ

2.6：下图是RGMII接口的信号连接示意图

三：以太网的协议（TCP肯定比UDP不容易丢包）：

3.0 TCP和UDP区别：（传输层中 TCP 和 UDP都是传输层协议，它们都属于TCP/IP协议族）

3.1：ARP协议一般用来获取目的IP地址主机的MAC地址，ICMP通过回显请求和回显应答来判断以太网链路是否通畅，这两个协议都不是用来传输用户数据的。如果用户需要向PC端传输大量数据，那么就必须使用TCP或者UDP协议了。

3.2：TCP优点是稳定，接收端接收到TCP数据报文后会回复发送端，如果接收的报文有误，发送端会把错误的报文重新发送一遍。而且TCP本来就有握手机制，所以数据的传输会更可靠。正是由于握手机制，导致实现的TCP协议的逻辑比较复杂，传输速度也不会很高，还需要更多存储资源取存储已经发送的数据，直到收到该数据传输无误后才能丢弃。因此FPGA一般不会采用该协议进行大量数据的传输（当然如果通过Verilog HDL实现可靠的TCP协议，那还是很有用的，毕竟这块的代码很贵）。

3.3：UDP优点是协议简单，没有握手机制，传输数据的速度就很快，这对于FPGA传输图像数据之类（可以允许有丢包的场景）的设计比较实用。由于UDP没有握手机制，可靠性相比TCP就会低很多，有得必有失嘛。PL只做到了传输层。PL无法 实现传输层以上的会话层、表示层等等。

使用axi_ethernet_0 ip 时注意一定rgmii_rx_clk_i要接 时钟专用管脚。

3.4

基于米联客源码 FPGA优质开源项目 - UDP RGMII千兆以太网_fpga千兆网口ip核-CSDN博客

参考资源小梅哥UDP 1000M源码(未使用ip)。

以太网udp协议站参考奇哥代码.

3.5：ARP:pc可以自动识别目标mac，ip地址。目前程序不支持自动识别，可以支持电脑手动静态绑定的情况。

四：PL 做 UDP vs PS 做 UDP 对比结论

4.1：

• 追求低时延、微秒级抖动、线速高带宽、不占用 ARM 算力 → 选PL 实现 UDP
• 需求低带宽、开发快、协议栈成熟、无需定制时序 → 选PS 软件 UDP

4.2：

4.3：UDP的协议格式:

4.3.1:如果需要发送用户数据必须要通过，ip，udp层层打包，一般藏再udp的数据报里面.

4.3.2:MAC层（IP层+UDP层都在mac层的数据层增加的）

五：实验步骤

mac以太网帧+ARP帧+有个组包工具软件（小兵以太网测试仪）+wireshark：网络抓包工具来分析pc和fpga通信。+CRC CALCULATOR(CRC32)

六：SMI（Serial Management Interface，串行管理接口），是 IEEE 802.3 以太网标准 规定的两线串行总线。

6.1：

MDIO = Management Data Input/Output，管理数据输入输出配套时钟线 MDC（Management Data Clock），两根线合起来叫 SMI。

6.2：MDIO协议格式（频率一般50K的速度）

前导码：32bit全是1，需要对方检测开始同步通信
Start ：开始字段01
Operation：read（10），write（01）
Phy地址：查看原理图硬件配置

Reg 地址：eg：状态寄存器的地址
Turn around(转变ZO)
Read data：数据的写入或者读出。

6.3：SMI的作用本质就是读写 PHY 内部寄存器，实现网口管理。不传输业务数据。
6.3.1. 配置参数：10M/100M/1G 速率、全 / 半双工、自动协商开关、PHY 掉电省电、信号均衡、环回测试；
6.3.2. 读取状态：网线是否插好（Link 状态）、协商结果、收发错误计数、中断标志；
6.3.3. 硬件控制：软件复位 PHY、诊断故障、调节驱动强度。

七：

7.1：

lwip211_v1_3是一个基于开源lwIP库版本2.1.1构建的Vitis库（Vivado2020.2版本）。式Vitis开发指南lwip211_v1_3库为Ethernetlite（axi_ethernetlite）、TEMAC（axi_ethernet）以及千兆以太网控制器和MAC（GigE）内核提供适配器。该库可以在MicroBlaze、ARM Cortex-A9、ARM Cortex-A53和ARM Cortex-R5处理器上运行。Ethernetlite和TEMAC核心适用于MicroBlaze系统。千兆以太网控制器和MAC（GigE）内核适用于ARM Cortex-A9（Zynq-7000处理器设备）、ARM Cortex-A53和ARM Cortex-R5系统（ZynqUltraScale+ MPSoC）。

7.2：

lwip202_v1_2是一个基于开源lwIP库版本2.0.2构建的SDK库（Vivado2018.3版本）。lwip202_v1_2库为Ethernetlite（axi_ethernetlite）、TEMAC（axi_ethernet）以及千兆以太网控制器和MAC（GigE）内核提供适配器。该库可以在MicroBlaze、ARM Cortex-A9、ARM Cortex-A53和ARM Cortex-R5处理器上运行。Ethernetlite和TEMAC核心适用于MicroBlaze系统。千兆以太网控制器和MAC（GigE）内核仅适用于ARM Cortex-A9（Zynq-7000处理器设备）、ARM Cortex-A53和ARM Cortex-R5系统（ZynqUltraScale+MPSoC）。