基于ARM+FPGA的千兆以太网测试仪设计

该资源是一份关于南京信息工程大学《微机原理与接口》课程的期末考试试卷，涉及操作系统、FPGA模块、千兆以太网模块、显示模块与外围接口的设计与实现。 1. 操作系统部分 操作系统选择了Windows CE，这是一款面向嵌入式系统的、技术成熟的操作系统。利用预编写的BSP（板级支持包），可以快速开发，缩短产品上市时间。同时，Windows CE的用户界面与桌面版Windows相似，易于用户理解和操作。 2. FPGA模块 FPGA（现场可编程门阵列）在系统中用于生成和处理高速数据流，特别是在千兆以太网的测试流量生成中扮演关键角色。采用Xilinx V5系列FPGA，其数据速率支持100Mbps到3.2Gbps，适应千兆以太网的高带宽需求。FPGA不仅负责生成数据流，还承担接收数据的过滤和统计工作。 3. 千兆以太网模块 千兆以太网数据的收发通过专用的PHY（物理层）和MAC（媒体访问控制）芯片实现，两者通过GMII接口连接。PHY芯片支持10/100/1000M自协商功能，MAC芯片通过MCU接口与ARM控制器通信，实现配置以太网芯片和数据交互。 4. 显示模块与外围接口 显示部分采用带有触摸屏功能的TFT LCD，通过ARM的专用LCD接口与其通信。外围接口包括串口、USB口、SD卡插槽和电源插孔，提供多种扩展和数据存储功能。触摸屏和快捷按键的组合使得操作更加便捷。 5. 系统软件设计 软件架构分为操作系统、NDIS网络驱动、应用程序等层次。Windows CE操作系统作为基础，提供了网络数据处理和报告应用程序的框架。NDIS（网络驱动接口规范）驱动则负责网络层面的数据处理。 该测试仪设计利用了高性能的ARM9处理器和FPGA技术，结合Windows CE操作系统，实现了千兆以太网的高效测试和管理，具有友好的用户界面和便捷的操作方式。这样的设计旨在提供一个功能全面、操作简单且价格合理的网络测试工具，以满足日益增长的千兆以太网测试市场需求。