基于FPGA的以太网和串口数据传输系统设计分析

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基于FPGA的以太网和串口数据传输系统设计分析

作者：翟永宁 张翼飞

来源：《科技创新导报》2017年第11期

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.155

摘 要：随着社会不断进步，网络技术飞速发展，“高效、稳定”等是以太网的显著特征，已被广泛应用到多个领域中，通信、传输等，顺利实现了信息数据传输。因此，笔者站在客观角度，客观阐述了以太网、串口数据传输以及FPGA，探讨了基于FPGA的以太网以及串口数据传输系统设计。

关键词：FPGA 以太网 串口 数据 传输系统 设计

中图分类号：TN273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0155-02 1 以太网数据传输、串口数据传输、FPGA 1.1 以太网数据传输

1973年，Xerox公司提出了以太网技术，和过去相比，其信息数据传输速率明显提高。以太网主要经过了3个发展阶段，站在应用时间角度来说，传统10 Mbps已退出历史舞台，快速以太网、千兆以太网正处于核心位置，但在电力事业发展道路上，终将被万兆或者更高速率的以太网取代。以“百兆以太网”为例，在普通双绞线作用下，最大传输距离可达到100 m，在光纤作用下，其传输距离超过1 000 km，千兆以太网、万兆以太网的传输距离远远超过百兆以太网。

1.2 串口数据传输与FPGA

简单来说，串口便是传输数据中采用的串行式逐位传输形式，被简称为串行接口。串行通信接口是指计算机上九针COM端口，以通信方式为基点，可以将其划分为不同的类型，即同步串行通信、异步串行通信。以“异步串行通信”为例，单一帧中各位间时间间隔是固定的，但相邻帧的时间间隔并不相同，其一个帧并不是由单一元素组成，比如，起始位、校验位，115 200 bps是异步串行通信最大传输波特率。此外，FPGA出现于1984年，随着半导体工艺日渐发展，单位面积硅片中可以生成大批晶体管，FPGA成本大幅度降低，其性能日渐提高。研究者还借助SOPC Builder软件工具，构建出全新的NiosII软核处理器，具有多样化的优势，比如较高的控制性能，FPGA应用领域进一步扩展。 2 基于FPGA的以太网数据传输系统设计

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