16
תתתתת תתתתתת תתתתת תתתתתת ת ת- - Ethernet Ethernet תת”ת תתתת תתתתתת תת”ת תתתת תתתתתת תתת: תתתתת תתת תתתתת תתת: תתתתת תתת תתתתת תתתתתתתת תתתתתתתת תתתת: תתת תתתתתת תתתת: תתת תתתתתת תתתתת- תתתתתת תתתתתתת, תתתתתתת תתתתת- תתתתתת תתתתתתת, תתתתתתת

מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

Embed Size (px)

DESCRIPTION

מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט. מאת: איילת דגן ויניב בלפולסקי מנחה: ערן פנחסוב המעבדה הספרתית, הטכניון - סמסטר אביב, תשס"א. הגדרת הפרוייקט. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

מודול תקשורת מודול תקשורת EthernetEthernet--לל

דו”ח סיום פרויקטדו”ח סיום פרויקט

מאת: איילת דגן ויניב מאת: איילת דגן ויניב בלפולסקיבלפולסקי

מנחה: ערן פנחסובמנחה: ערן פנחסובהמעבדה הספרתית, הטכניון - סמסטר אביב, המעבדה הספרתית, הטכניון - סמסטר אביב,

תשס"אתשס"א

Page 2: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

הגדרת הפרוייקטהגדרת הפרוייקטמודול זה מממש חיבור אל מודול זה מממש חיבור אל

הוא מהווה הוא מהווה EthernetEthernet . . רשתרשתמודל עצמאי אשר מסוגל מודל עצמאי אשר מסוגל לממש את הרמה הפיזית לממש את הרמה הפיזית ורמת הקשר של הרשת ורמת הקשר של הרשת

((MACMAC. ). ) העברת מידע אליו העברת מידע אליו מתבצעת באמצעות מתבצעת באמצעות

כפי כפי ,,UTOPIAUTOPIAפרוטוקול פרוטוקול שהוגדר במעבדה. החיבור שהוגדר במעבדה. החיבור

מתבצע מתבצע EthernetEthernet אל רשתאל רשתבאמצעות רכיב תקשורת באמצעות רכיב תקשורת

סטנדרטי.סטנדרטי.

Page 3: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

סכמת בלוקיםסכמת בלוקים

FPGAAltera

U T

O P

I A

M.A.C.E RJ49

ISA BUS

AMDכניסה

כניסה

יציאה

SA DA

Page 4: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

כניסות ויציאות הכרטיסכניסות ויציאות הכרטיסחיבור חיבור PIGGYPIGGY המהווה ממשק לרכיב העובד לפי המהווה ממשק לרכיב העובד לפי

UTOPIAUTOPIA : :פרוטוקולפרוטוקול

פרוטוקול העברת מידע פשוט המהווה ממשק בין שתי פרוטוקול העברת מידע פשוט המהווה ממשק בין שתי (, (, hosthost ו- ו- useruserרמות - רמת המשתמש ורמת המערכת )רמות - רמת המשתמש ורמת המערכת )

הכרטיס מהווה את רמת המערכת . הכרטיס מהווה את רמת המערכת .

HOSTLAYER

USERLAYER

TxDATA

TxCONTROL

RxDATA

RxCONTROL

Page 5: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

כניסות ויציאות הכרטיסכניסות ויציאות הכרטיסחיבור לעורק ה חיבור לעורק ה ISAISA - -

מהווה ממשק בין הכרטיס למשתמש. מהווה ממשק בין הכרטיס למשתמש. ISA BUSISA BUSהחיבור ל - החיבור ל - דרכו ניתן:דרכו ניתן:

* לקבוע כתובות יעד ומקור.* לקבוע כתובות יעד ומקור.

אל אל EthernetEthernet - -הה* שליחה וקבלה של חבילות מידע מרשת * שליחה וקבלה של חבילות מידע מרשת

המחשב ולהפך. המחשב ולהפך.

Page 6: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

כניסות ויציאות הכרטיסכניסות ויציאות הכרטיס- חיבור אל רשת ה -חיבור אל רשת הEthernetEthernet על ידי בקר על ידי בקר EthernetEthernet של של

המממש את הרמה המממש את הרמה AM79C940AM79C940 מדגםמדגם AMDAMD חברתחברתלפי הגדרות לפי הגדרות EtherntEtherntשל ה – של ה – MACMACהפיזית ורמת ה – הפיזית ורמת ה –

. .IEEE 802.3IEEE 802.3הסטנדרט הסטנדרט

Page 7: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

חלוקת כתובותחלוקת כתובות’’דרך אדרך א

יחידות של מפסקים. אחת יחידות של מפסקים. אחת 22על גבי הכרטיס מצויות על גבי הכרטיס מצויות קובעת את כתובת הכרטיס עצמו, והשנייה את כתובת קובעת את כתובת הכרטיס עצמו, והשנייה את כתובת

כרטיס היעד. כרטיס היעד.

הכתובות נקבעות באופן ידני ע”י המשתמש לפני תחילת הכתובות נקבעות באופן ידני ע”י המשתמש לפני תחילת העבודה. העבודה.

כתובות כתובות 256256 סיביות, כלומר סיביות, כלומר 88מרחב הכתובות הוא מרחב הכתובות הוא היא היא EthernetEthernet אפשריות. מכיוון שכתובת סטנדרטית שלאפשריות. מכיוון שכתובת סטנדרטית של

בתים, נבצע “ריפוד” באפסים לכתובת עד בתים, נבצע “ריפוד” באפסים לכתובת עד 66באורך באורך בתים. בתים.66למילוי למילוי

Page 8: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

חלוקת כתובותחלוקת כתובות’’דרך בדרך ב

ניתן לקבוע את הכתובת הפיזית של הכרטיס עצמו ואת ניתן לקבוע את הכתובת הפיזית של הכרטיס עצמו ואת . . - -ISAISAכתובת היעד גם על ידי העברתן דרך עורק הכתובת היעד גם על ידי העברתן דרך עורק ה

Page 9: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

חלוקת כתובות - הנחות עבודהחלוקת כתובות - הנחות עבודה( קביעת מקור הכתובות )קביעת מקור הכתובותISAISA או מפסקים על-גבי או מפסקים על-גבי

RESETRESET הכרטיס( תעשה בתחילת העבודה )לאחרהכרטיס( תעשה בתחילת העבודה )לאחרבלבד( ותשאר קבועה לאורך כל הפעילות.בלבד( ותשאר קבועה לאורך כל הפעילות.

כתובת המקור נקבעת בתחילת העבודה ולא ניתנת כתובת המקור נקבעת בתחילת העבודה ולא ניתנתלשינוי לאורך כל הפעילות.לשינוי לאורך כל הפעילות.

כתובת היעד ניתנת לשינוי במהלך העבודה רק כאשר כתובת היעד ניתנת לשינוי במהלך העבודה רק כאשר . .ISAISA– – מקורה בעורק ה מקורה בעורק ה

Page 10: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

מבנה חבילותמבנה חבילות

Preamble

1010…1010

Synch

Dest.Addr.

Srce.Addr.

Type Data FCS

62 bit 2 bit 6 byte 6 byte 2 byte 46-1500 byte 4 byte

Ethernet מבנה חבילת

מחושב/ממולא ע”י

הבקר

המידע המועבר utopiaבאמצעות ה -

כתובות המקורוהיעד המסופקות

ע”י המשתמש

Page 11: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

סכמת בלוקים מופשטתסכמת בלוקים מופשטת

יחידת בקרתUTOPIA

יחידת בקרתMACE

רגיסטריכתובות

יחידת בקרתISA

RCVFIFO XMT

FIFO

יחידת בקרהראשית

גשרמשתמש

Page 12: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

- -TOP LEVELTOP LEVEL סכמת בלוקיםסכמת בלוקים

Page 13: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

נתוני חומרהנתוני חומרה רכיבים בשימושנו -רכיבים בשימושנו -

רכיברכיב FPGAFPGA מדגםמדגם Altera Flex 10k100AAltera Flex 10k100A ..בקרבקר EthernetEthernet של חברתשל חברת AMDAMD מדגםמדגם AM79C940AM79C940 ..

-חיבור פיזי לרשת ה-חיבור פיזי לרשת ה EthernetEthernet מסוג מסוג RJ-45RJ-45. .

Page 14: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

נתוני חומרהנתוני חומרהקצבי עבודה – קצבי עבודה –

נעשה שימוש בשני קצבי שעון:נעשה שימוש בשני קצבי שעון:-העבודה עם עורק ה-העבודה עם עורק ה ISAISA כלומר קריאת וכתיבת )כלומר קריאת וכתיבת(

( מתבצעת לפי תדר השעון ( מתבצעת לפי תדר השעון ISAISAנתונים דרך עורק ה- נתונים דרך עורק ה- . .8.33MHz8.33MHzשלו, דהיינו שלו, דהיינו

העבודה עם שאר המערכת – פרוטוקול העבודה עם שאר המערכת – פרוטוקולUTOPIAUTOPIA -ו- ו MACEMACE 20 מתבצעת לפי תדר שעון חיצוני של מתבצעת לפי תדר שעון חיצוני שלMHz20MHz. .

Page 15: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט

מולציותמולציותייססכדי לבדוק את נכונות התכנון הוכנו מספר סימולציות הכוללות:כדי לבדוק את נכונות התכנון הוכנו מספר סימולציות הכוללות:

- הזנת כתובות דרך - הזנת כתובות דרך MACEMACE, קבלה אל ה- , קבלה אל ה- UTOPIAUTOPIAשידור מה-שידור מה-1.1. מפסקיםמפסקים

- הזנת כתובות דרך - הזנת כתובות דרך UTOPIAUTOPIA, קבלה אל ה-, קבלה אל ה-MACEMACEשידור מה-שידור מה-2.2. מפסקיםמפסקים

מה-3.3. מה-שידור ה-ISAISAשידור אל קבלה ה-, אל קבלה ,MACEMACE דרך כתובות הזנת - דרך כתובות הזנת - מפסקיםמפסקים

מה-4.4. מה-שידור ה-MACEMACEשידור אל קבלה ה-, אל קבלה ,ISAISA דרך כתובות הזנת - דרך כתובות הזנת - מפסקיםמפסקים

ISAISA - הזנת כתובות דרך ה- - הזנת כתובות דרך ה-MACEMACE, קבלה אל ה-, קבלה אל ה-ISAISAשידור מה-שידור מה-5.5.

ISAISA - הזנת כתובות דרך ה- - הזנת כתובות דרך ה-ISAISA וקבלה אל ה- וקבלה אל ה-MACEMACEשידור מה-שידור מה-6.6.

Page 16: מודול תקשורת ל- Ethernet דו”ח סיום פרויקט