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目前网络汽车安全技术的快速发展,不仅要监测前方实时车况,同时也需要监测周围的道路状况。至此采取多个摄像头同时监测不同方位状态,对接收到各个方位状态进行实时处理,使用传统软件实现TCP/IP网络通讯协议,在面对接收大量数据时已经不能满足快速处理功能,而ASIC内置协议不方便移植改灵活度不高的缺点。1000M网络不能实时处理多个摄像头接收到数据,使用FPGA纯硬件的方式可以大幅度提高内部的处理速度,同时内部为并行发送数据,可以比容易的实现10Gbps带宽。系统主要分为三个模块进行设计:视频图像采集及存储功能模块设计、UDP/IP协议栈设计、10G以太网MAC控制器设计。视频图像采集及存储功能模块作用,对摄像头进行初始化和摄像头参数配置,以及对采集到的视频图像数据通过SDRAM控制器完成SDRAM芯片对数据读/写。UDP/IP协议栈模块采用全双工模式,将采集到的视频数据封装成以太网帧,同时将8bit位宽组装成64bit位宽发送到10G MAC控制器中。对于数据接收,从10G MAC控制器中接收到的64bit数据按照8bit数据依次发送到协议栈,对数据进行解析,获取视频数据。UDP/IP协议栈设计由发送模块、接收模块、MAC接口模块组成。按照IEEE802.3ea规范对10 GMAC控制器进行设计。其中对流量控制原理、64位并行CRC校验码、插入帧间隔个数以及XGMII接口进行了分析与研究。设计整个控制器以64bit位宽进行数据传输,工作时钟在156.25MHz,内部组成分为发送模块、接收模块、流控模块、XGMII接口模块。使用的主要器件有,Altera公司的FPGA芯片Cyclone IV EP4CE10F17C8C、摄像头传感器OV7670,Winbond公司的SDRAM芯片,VGA接口。在系统实现中,采用Verilog语言对功能进行描述,在QuartusII开发环境完成各个模块设计,并结合ModelSim观察波形。将设计的UDP/IP协议栈和10GMAC控制器程序下载到FPGA硬件平台上,通过测试FPGA与PHY芯片间的MAC控制器,实现32位宽度数据接口,每位可以实现312.5bit/s,并且具有完整的数据报格式。验证10Gbit/s的传输带宽,图像采集存储模块验证,并且将FPGA连接VGA接口通过PC机验证视频图像的实时性。