1.今日摸鱼任务
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学习UDP协议的数据字段格式
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02_【逻辑教程】基于HDL的FPGA逻辑设计与验证教程V3.5.2.pdf 56 UDP 协议原理与 FPGA 实现
57实用性 UDP 发送 逻辑设计与实现
58 实用性 UDP 接收 逻辑设计与实现
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2. UDP协议与格式
用户数据报协议(User Datagram Protocol , UDP)是开放式系统互联(Open System Interconnection，OSI) 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETF RFC 768 是 UDP 的正式规范。UDP 在 IP 报文的协议号是 17(即 0x11)。 UDP 用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户 / 服务器模式的网络应用都需要使用 UDP 协议。
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MAC 帧中的数据段为 IP 数据报文；
IP 报文中的数据段为 UDP 报文；
UDP 报文中的数据段为用户希望传输的数据内容。
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UDP报文格式：
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UDP 协议使用端口号为不同的应用保留其各自的数据传输通道。实现对同一时刻内多项应用同时发送和接收数据的支持。 UDP 协议使用报头中的校验值来保证数据的安全。 但检测到错误 时， UDP 不做错误校正，只是简单地把损坏的消息段扔掉，或者给应用程序提 供警告信息。
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UDP 报文的 checksum 字段可以为正确，也可以忽略（ 0x0000），但不能为错，为错误一些标准的以太网工具将会将这样的数据包直接丢弃。
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3. 以太网报文发送模块
3.1 第一种设计方案 |
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UDP 帧格式包括：前导码 + 帧界定符、以太网头部、 IP 头部、 UDP 头部、 UDP 数据、FCS 数据。
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IDLE ：空闲状态
TX_PREAMBLE ：发送以太网的 7 个字节的前导码和 1字节的帧首界定符状态
TX_ETH_HEADER ：发送以太网头部数据状态
TX_IP_HEADER ：发送 IP 头部数据状态
TX_UDP_HEADER ：发送 UDP 头部数据状态
TX_UDP_DATA ：发送 UDP 数据状态
TX_FILL_DATA：发送填充数据状态，当需要发送的有效数据的长度比较小的时候，导致以太网帧的数据段小于 46 字节就需要用 0 来填充到 46 字节 来满足以太网帧数据段长度要求。
TX_CRC ：发送 FCS 校验数据状态
TX_DLY ：以太网帧间隙，千兆以太网每一帧之间都需要间隔至少 96ns 的时间。
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3.2 高性能 UDP 发送逻辑设计 |
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将 MAC 帧头、 IP 报头、 UDP报头等看成一个整体，按照顺序依次发送这些报头后，再发送用户数据
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不存在状态的分支
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4. UDP 接收逻辑设计
RX_PREAMBLE ： 当接收到帧界定符（ D5 ）和 5 个 前导码（ 55 ）时，进入到 RX_ETH_HEADER 状态，如果接收超过 7 个前导码， 则表明此时数据接收错误，进入 IDLE 状态
RX_IP_HEADER：判断之前获取的以太网头部数据是否正确， 接收完 20 个 IP 头部书数据之后，进入
RX_UDP_HEADER 状态；若数据接收错误，进入 IDLE 状态。
RX_UDP_HEADER： 判断前一个状态获取的以太网 IP 头部 数据是否正确
RX_DATA：接收 的数据段个数小于 18 时，说明此时接收的个数较少，进入 RX_DRP_DATA 状 态，当接收的数据个数等于以太网 UDP 的帧数据段个数时，进入 RX_CRC 状 态，否则处于 RX_DATA 状态等待。
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