摘要：介紹了千兆以太網接口以及TCP／IP協議，提出了幾種設計方案，講述了一種使用FPGA和MAC軟核建立千兆以太網的方法。實驗證明，這種方法穩(wěn)定性好、傳輸帶寬高、額外成本低，適用于大多數高速數據傳輸系統(tǒng)，是一種成本低、性能優(yōu)越、可靠性高的高速數據傳輸系統(tǒng)設計方案。
關鍵詞：千兆以太網；高速數據傳輸；FPGA

隨著電子技術的發(fā)展，高速數據傳輸在現代電子系統(tǒng)中起著重要的作用。普通計算機的接口有USB接口、以太網接口，串口等。在速度方面，以太網接口和USB接口速度相對較高，而串口傳輸速度較慢，難以實現高速數據傳輸。其中USB2．0最高傳輸速度為480 Mb／s，快速以太網為100 Mb／s，千兆以太網為1 000 Mb／s。此外，光纖接口和PCIe接口傳輸速度也較高，但難以與普通計算機互連。因此千兆以太網技術是電路系統(tǒng)與計算機進行高速數據傳輸的必然趨勢。千兆以太網兼容原以太網標準所規(guī)定的全部技術規(guī)范，包括CSMA／CD協議，全雙工以及流量控制協議等。

1 TCP／IP協議分析
目前網絡協議使用的是TCP／IP協議，TCP／IP體系將網絡分為應用層、運輸層、網絡層以及數據鏈路層，如圖1所示，每一層分別負責不同的通信功能。