FPGA千兆網TCP通信是什么

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首先通過上面的簡單分析，我們應該很清楚一件事：TCP協議很復雜，光握手過程就需要“三次握手、四次揮手”的復雜過程，不是特別適合FPGA的純邏輯實現，因為用FPGA實現以太網通信的主要目的就是進行低延時的傳輸數據，而一旦設計規模達到一定量級，FPGA實現通信的優勢便不復存在，轉而體現出“性價比”低的劣勢。

難道利用TCP協議進行通信就不可實現嗎？答案當然是否。因為現在各大廠商都會在自己芯片內部增加軟核和硬核，而利用軟核和硬核來實現以太網通信也是目前使用比較廣泛的方式，但是并不是所有的TCP協議都適合軟核或者硬核實現，接下來就簡單介紹比較簡單的TCP/IP協議棧lwIP （A Lightweight TCP/IP stack）。

首先看下LwIP的網絡模型，這樣就會有個整體概念，如下圖所示：

圖8?16 LwIP模型

UDP/IP模型后面會詳細介紹，這張圖片也沒有很特殊的東西，主要對LwIP有個整體的概念。

LwIP實現的重點是在保持TCP協議主要功能的基礎上減少對RAM 的占用，它只需十幾KB的RAM和40K左右的ROM就可以運行，這使LwIP協議棧適合在低端的嵌入式系統中使用。LwIP 具有三種應用編程接口 （API）：

Raw API：為原始的 LwIP API。它通過事件回調機制進行應用開發。該 API 提供了最好的性能和優化的代碼長度，但增加了應用開發的復雜性。

Netconn API：為高層有序 API，需要實時操作系統 （RTOS）的支持 （提供進程間通訊的方法）。 Netconn API 支持多線程工作。

BSD Socket API：類似 Berkeley 的套接字 API （開發于 Netconn API 之上） 。

對于以上三種接口，前一種只需要裸機即可調用，后兩種需要操作系統才能調用。所以據此LwIP存在兩種移植方式：一是，只移植內核，此時應用程序的編寫只能基于RAW/Callback API進行。二是，移植內核和上層API，此時應用程序編寫可以使用3種API，即：RAW/Callback API、Sequential API和Socket API。

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