Realisierung von SoPC Modulen zur Ethernet-Anbindung eines FPGAs

Realisierung von SoPC Modulen zur Ethernet-Anbindung eines FPGAs
 

Diese Arbeit dient als Grundlage, einen FPGA mit dem Ethernet zu verbinden. Hierbei liegt der Schwerpunkt darin mithilfe eines FPGAs als passives Gerät, den Ethernet-Verkehr weiterzuleiten.

Der Beginn dieser Arbeit befasst sich mit den Grundlagen unterschiedlicher Spezifikationen, die für das Bearbeiten einer solchen Aufgabenstellung benötigt werden. Besonders erwähnenswert ist hier die Spezifikation “Reduced Gigabit Independent Interface”, da dieser Standard zur Umsetzung dieses Projektes genutzt wurde.
Im Folgenden wird die Hardware beschrieben, die zum Bearbeiten dieser Arbeit benötigt wurde. Neben der Hardware wurden VHDL-Module genutzt, die von Altera bereitgestellt werden. Die Aufgabe dieser einzelnen Module sowie die Erstellung und Integration werden erläutert. Die selbst erstellten VHDL-Module werden in Kapitel 3 chronologisch vorgestellt und deren jeweilige Aufgabe verdeutlicht. Zu Beginn wird ein Modul beschrieben, wodurch die einzelnen PHYs des DE2-115 Development and Education Board konfiguriert werden können. Diese Konfiguration wurde im Anschluss automatisiert, um eine ständig aktuelle Konfiguration der PHYs zu gewährleisten. Mithilfe eines weiteren VHDL-Moduls wurde dann das Weiterleiten der Ethernet-Pakete gewährleistet.

Das Gesamtsystem wurde anschließend mit unterschiedlichen Methoden getestet. Die Ergebnisse dieser Tests werden zum Ende kurz erläutert.

Christian Merath, 26.06.2014