基于FPGA的以太网通信数据传输的设计与实现(4)
1、与结构无关：Quartus II系统的编译程序，支持Altera全部系列的PLD产品，提供与结构无关的设计开发环境，具有强大的逻辑综合与优化功能。
2、全集成化：Quartus II的设计输入、逻辑综合、布局布线、仿真校验和编程下载等功能都全部集成在统一的开发环境下，可以加快动态开发和调试，缩短开发周期。
3、硬件描述语言(HDL)：QuartusII支持各种HDL输入选项，包括VHDL，Verilog HDL和Altera的硬件描述语言AHDL。
4、丰富的设计库：Quartus II提供丰富的库单元供设计者调用，其中包括各类常用的基本数字器件，以及参数化的宏单元模块(MegaFunction)。
在本系统设计中，采用了较为简便的Verilog语言对某些具有特定功能的逻辑模块进行设计。Verilog是目前应用最为广泛的硬件描述语言,Verilog HDL可以用来进行各种层次的逻辑设计，也可以进行数字系统的逻辑综合，仿真验证和时序分析等。由于它易于上手，所以在本设计用它来进行所有模块的编写。
2.2.3 wireshark
Wireshark是网络包分析工具。网络包分析工具的主要作用是尝试捕捉网络包，并尝试显示包的尽可能详细的情况。我们可以把网络包分析工具当成是一种用来测量有什么东西从网线上进出的测量工具，就好像使电工用来测量进入电信的电量的电度表一样。
过去的此类工具要么过去昂贵，要么是属于私人所有，或者二者兼顾。Wireshark出现以后，这种现状得到改变。Wireshark可能算得上是今天最好用的开元网络分析软件。
3 以太网协议及ARP的概念
3.1 TCP/IP四层模型及OSI模型
TCP/IP是一个四层的体系结构，包含应用层、传输层、网际层和网络接口层。
TCP/IP四层模型和OSI七层模型的对应关系如图2所示。
图2：TCP/IP四层模型和OSI七层模型的对应关系
网络接口层：通常又称为链路层或数据链路层，是实际网络硬件的接口。包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。数据链路层处理硬件（任何传输媒介）的物理接口细节。必须对这些硬件设备的电气特性作一个规范，使这些设备都能够互相连接并兼容使用，网络接口层定义了如何使用具体网络（如 Ethernet）来传输数据。它定义了将数据组成正确帧的规范和在网络中传输帧的规范。帧是指一串数据，它是数据在网络中的传输单位。
网络层：也称作互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的路由等。网络层提供了互联网的“虚拟网络”镜像（这一层屏蔽了更高层的协议，使它们不受网络层下面的物理网络体系结构的影响）。本层定义了网络中传输的“信息包”的格式，以及从一个终端到达另一个终端的路由转发机制。它负责对数据包进行封装和传输，让每个数据包都能到达目的主机（但不保证能被正确接收）。在 TCP/IP协议族中，网络层协议包括 IP（网际协议）、ICMP（互联网控制报文协议）、IGMP（互联网组管理协议）、ARP（地址解析协议）、RARP（逆向地址解析协议）等协议。
传输层：为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。TCP/IP 协议族中，传输层提供了两种不同的传输服务：TCP（传输控制协议）和 UDP（用户数据报协议）。TCP 协议是面向连接的（指的是两个终端要进行数据传输之前必须要先建立一个 TCP 连接），因此可以提供可靠的数据传输服务，所做的工作是将需要发送的
数据包分成大小合适的分组交给网络层，确认接收到的分组以及设置最后确认分组的超时等待时钟。与之不同的是，UDP 协议是无连接的传输协议，不能提供可靠的数据传输服务，其可靠性只能由上层应用程序保证。
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