一、簡介
使用以太網接口實現PC和FPGA的通信,相對于串口而言,具有更高的傳輸速度。采用以太網接口的目的在于,在一定技術要求下,實現PC機和FPGA的實時數據傳輸。從而可以借助PC機強大的計算能力,降低FPGA的運算負擔。
成都浩然電子有限公司開發(fā)的網絡模塊HS-NM5300A,作為實現以太網通信的主要元件。模塊以韓國Wiznet公司開發(fā)W5300A為關鍵芯片。模塊一端為RJ45,通過網絡交叉線與PC機相連;另一端為外部總線,與FPGA的IO相連。模塊內嵌10BaseT/100BaseTX的以太網物理層,支持自動握手功能,支持固件TCP/IP協議,通信理想速率可達到50Mbps。
W5300A接收PC機發(fā)來的數據包,進行協議解析,并將傳輸的數據保存在其內部寄存器中,或者將寄存器內的數據打包封裝發(fā)送到以太網上。FPGA通過外部總線,訪問W5300A的寄存器,從而對W5300A進行配置、查詢數據包是否到來、收取/發(fā)送通信數據等等。
二、FPGA與W5300A的硬件連接
FPGA與W5300A的外部總線連接如下圖所示(ref:W5300_v1.2.2_english,115-115)。
FPGA和W5300的連線,我們稱之為外部總線。FPGA為外部總線的主機,W5300為從機。通過外部總線,可以實現FPGA對W5300的讀/寫。圖中DATA為十六位數據線,ADDR為10位地址線,WR為寫使能,RD為讀使能,CS為片選使能,INT為中斷請求。
三、外部總線的工作時序
要使W5300正確讀入/輸出數據,外部總線上各信號電平應滿足一定的時序要求。讀時序如下圖所示(ref:P120-122):
圖中PLL_CLK為W5300A的內部時鐘,頻率為15OMHz。
圖中PLL_CLK為W5300A的內部時鐘,頻率為15OMHz。
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