基于SOPC的以太网通信实现+源程序(2)
本论文的主要工作如下：
⑴第一章：主要介绍本文所处背景。
⑵第二章：介绍本次设计的方案。
⑶第三章：完成硬件、软件设计
⑷第四章：完成实际测试并分析结果。
2 嵌入式以太网通信概述
在嵌入式系统的ROM中嵌入软件形式的TCP/IP协议。但一般来说，TCP/IP协议栈都比较庞大，嵌入式系统很难支持完整的TCP/IP协议栈。【8】因此需要根据嵌入式网络产品的特性来精简TCP/IP协议，实现以太网资源的有效利用。
2.1 嵌入式操作系统概述
嵌入式系统被广泛地应用于诸多领域的诸多系统,而不同的嵌入式设备之间一般来说都是利用RS一232、RS一485等实现组网的。但是这种网络可通信的距离非常有限,速度也不尽如人意。但是如果能将各类嵌入式系统接入以太网，那么这些嵌入式系统的信息就可以方便快捷地传递。随着这种想法的出现，嵌入式以太网技术的研究也摆上了日程。
所以说当前科研的热点之一就是以太网技术与嵌入式技术的结合。工业控制网络是当下嵌入式以太网技术的主要应用点，它为工业控制网络的发展提供了前所未有的思路,嵌入式以太网技术不仅能为管理层提供网络服务,还能进一步延伸到工业控制现场的设备。这就达成了现场自动化智能装备之间的多点数字通信,构成了产业节制的底层网络体系,实现了从最底层到最上层的一体化联网。当前,国际上关于嵌入式以太网技术尚无一个统一的协议约束，然而嵌入式以太网的设计标准基本来说是统一的，即建立于NiosII软核之上的设计标准。
嵌入式以太网在国外已经进入了产业发展期。例如美国OPT22公司借助于嵌入式以太网,研制开发了“以太网I/0系统”—SNAPI/O体系,通过以太网对分布在远程设备上的FO口进行访问,实现了远程检测与控制装置的作用。【6】
而我国在嵌入式以太网方面的研究其实并不成熟,理论研究主要局限于现场总线网络。这给了我国在自动化控制领域上取得世界领先地位提供了一个很好的机会。可以预见的是嵌入式以太网技术会越来越被重视。
2.2 以太网通信简介
以太网(Ethernet)是一种基带局域网规范，是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的。【1】局域网（LAN）使用哪种电缆以及信息如何处理，都是由以太网定义的。以太网不是一种具体的网络协议而是一种技术规范。
以太网能以10~100Mbps的速度在互联设备之间传输信息。由于其低成本、高可靠性以及高速率的特点，以太网已经成为应用最为广泛的技术。
本质上来说，以太网是一个物理层标准,所以需要有一个高层控制协议，即使用了TCP/IP协议的以太网。虽然TCP/IP和以太网并不是百分百契合,但实际上TCP/IP的传输层和网络层协议与以太网所需基本是一致的。以太网应用最为典型的是网络传输协议的以太网和灵活的底部几乎成了TCP/IP的通用标准，以太网可以很容易地集成到信息网络。
2.3 网络协议介绍
本次设计选用的网络协议为UDP/IP。而一般来说以太网使用TCP/IP作为网络控制协议。所以本文介绍了这两种协议。
2.3.1 TCP/IP
TCP/IP的全称是Transmission Control Protocol/Internet Protocol，中文翻译为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议。【16】TCP/IP是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础。它的网络层协议是IP协议，传输层协议是TCP协议。电子设备接入因特网以及它们在因特网上数据的传输受到TCP/IP制约。协议采用层级结构。简单来说，每当传输过程出现问题，TCP就会发送信号，发送端收到信号后就会重新发送数据。这样直到所有数据都安全正确地被接收端接收。而IP是Internet上每台计算机提供的一个地址。