1. 今日摸鱼任务
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ARP 协议获得目的主机的硬件(MAC)地址。
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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
50.2.1以太网回环收发测试
54 ARP 协议的原理与 FPGA 实现 |
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学习以太网开发调试过程中各种软件的操作方法
学习CRC 校验算法
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2. 一些基础
2.1 ARP 帧工作原理 |
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某个网络设备在不同的时间，其 IP 地址可能不一样.
所以需要用这种缓存表项定期失效的机制来避免 MAC 地址和不同时刻 IP 地址绑定的冲突。
ARP 帧每个字段的数据意义（包含了以太网帧头部字段）
发送 ARP 请求帧时，以太网首部中的目的 MAC 地址为广播地址，也就是 6 字节的 0xFF。而 ARP 数据报中当发送请求报文时由于目的 MAC 地址暂时无法知晓，所以将其值填充为 0。ARP 返回报文中的值由于已经知晓，所以以太网首部和 ARP 数据报中的值用实际值填充。
以太网 ARP 报文各字段功能含义
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2.2 以太网测试工具生成数据帧 |
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| 这里使用的是“小兵以太网测试仪” | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 配置好后，点击“确定” | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 得到内容如下： | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x00, 0x0a, 0x35, 0x01, 0xfe, 0xc0, 0x08, 0x06, 0x00, 0x01, 0x08, 0x00, 0x06, 0x04, 0x00, 0x01, 0x00, 0x0a, 0x35, 0x01, 0xfe, 0xc0, 0xc0, 0xa8, 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xc0, 0xa8, 0x00, 0x03, 0x54, 0x68, 0x69, 0x73, 0x20, 0x69, 0x73, 0x20, 0x61, 0x20, 0x74, 0x65, 0x73, 0x74, 0x20, 0x78, 0x62, 0x2e, |
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2.3 WireShark抓包验证 |
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| 按照50章2.2的以太网回环收发测试例程，让电脑的网卡活动状态。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
①连接电源线、PL网口(PC端可以用USB转千兆网口) ②下载.bit文件 ③“控制面板”→“网络和共享中心” 找到对应的网络
④静态绑定 管理员运行cmd arp -s 192.168.0.2 00-0a-35-01-fe-c0 arp -a 查询
⑤关闭防火墙，允许NetAssist运行 ⑥设置如下
此时，保持活动状态 |
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小兵界面： 选择网卡，勾选流，点击运行
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WireShark
其中，Destination 项为 Broadcast 的包就是 ARP 请求包，Xilinx包就是该 ARP 请求包的应答包。
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2.4 循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check,CRC） |
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利用线性编码原理，在数据发送端将要传输的 K 位信息码后面根据一定的规则产生一个校验码即CRC校验码 R 位，从而形成一个长度为（K+R）数据帧。
完整的以太网数据包结尾是 4 个字节的帧校验（FCS）字段，即 CRC32 值。
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CRC_Calc+v0.1.exe：
出现这种问题，是因为存在换行符，删掉重新复制
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CRC 计算软件结果：低字节在前，高字节在后。
以太网使用时：高字节在前，低字节在后。
字节位为单位调换 4 个 字节的高低顺序
BB39 CAC7调换为C7CA 39BB
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VERILOG:
parameter CRC = 32'hBB39CAC7 ; //CRC 校验值。
wire [31:0]CRC_result;
//调整 CRC 校验字字节顺序以符合以太网数据包校验格式
assign CRC_result = {CRC[7:0],CRC[15:8],CRC[23:16],CRC[31:24]};
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3. 以太网 ARP 帧发包实例
| 跳过54.8的手动CRC节，对应54.9自动CRC |
| arp_send_rgmii_with_crc |
| eth_send_test |
| CRC32_D8 |
| eth_send |
| 配置了125MHz的时钟，FIFO是一个查找表 |
| 下载.bit到板卡中，用wireshark可以对发送的数据进行抓包 |
//摸鱼结束