基于PC机与FPGA的脉冲雷达通信系统设计.doc
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1、基于PC机与FPGA的脉冲雷达通信系统设计使用WinPcap 自定义通信帧格式,实现一种PC 机与FPGA 之间双向高速数据传输的方法,绕过TCP 协议和IP 协议,只涉及到链路层和物理层,降低了FPGA 端的协议解析复杂度、减少拆包时间和时延,且突发速率达到1Gbit /s。0 引言近年来,FPGA( Field Programable GateArray,现场可编辑门阵列) 在通信领域的应用越来越广泛,FPGA 运行速度快,容易实现大规模系统,内部程序并行运行,但进行高精度复杂运算处理是FPGA 的劣势,同时由于计算机具有强大的运算和处理能力,可以将高精度复杂运算由PC 机完成后再交由FP
2、GA完成其他工作。千兆以太网作为一种高速以太网技术,仍采用了与10M 以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。利用千兆以太网,可以方便地构建PC机与FPGA 的高速数据传输系统。1 总体设计系统总体设计如图1 所示,数据通过PC 机的网卡发送,利用千兆以太网作为传输媒介,传输至FPGA 端时首先通过SFP 光模块进行电光转换,然后到达FPGA 的RocketIO PHY 层,该层是高速的串行收发器,可对数据进行单工或双工的收发。接收完成的数据被送至MAC 层进行地址解析与校验,只有当解析与校验结果正确且FIFO 不满时,数据才能被写入FIFO。写入FIF
3、O 的数据可被后续的用户逻辑进行相关的数据处理。在PC 端,考虑到所传输数据具有较为固定的格式且传输速率很高,将不采用传统的套接字服务( SOCKET) ,改为在Winpcap 驱动基础上构造并发送或接收自定义的数据包格式。该数据包格式对传统的以太网数据包格式进行大量简化,绕过TCP 和IP 协议,只设计数据链路层与物理层,降低FPGA 端协议解析的复杂度,减少拆包时间与时延。11 Winpcap 简介WinPcap 是应用于Win32 平台的数据包捕获与网络分析的一种体系结构,为Win32 应用程序提供访问网络底层的能力,其主要思想来源于Unix 系统中BSD 包捕获构架。WinPcap 主
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- 基于 PC FPGA 脉冲雷达 通信 系统 设计
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