毕业论文（设计）基于SOPC的嵌入式网络通信系统的研究与设计说明书.docVIP

分类号： 单位代码：10422 密 级： 学 号：硕 士 学 位 论 文 作 者 姓 名专 业 计算机系统结构 指导教师姓名专业技术职务　 2009年月日原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 日 期： 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 (必威体育官网网址论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名： 导师签名： 日 期： 目 录 i TABLE OF CONTENTS iii 摘 要 I ABSTRACT III 第一章 绪论 1 1.1 选题背景 1 1.2.1 选题背景与意义 1 1.2.1 问题的提出 1 1.2 国内外研究与发展概况 2 1.2.1 FPGA布局算法 2 1.2.2嵌入式网络通信系统 3 1.3论文的主要工作 4 第二章嵌入式网络通信系统及FPGA技术简介 5 2.1嵌入式系统与网络协议栈 5 2.1.1嵌入式系统 6 2.1.2嵌入式实时操作系统μC/OS-II 6 2.1.3嵌入式TCP/IP协议栈 8 2.2 FPGA及SOPC设计技术 10 2.2.1 FPGA自动化设计技术 10 2.2.2 SOPC设计技术 13 2.3 Nios系统 14 2.3.1 NiosII嵌入式处理器 14 2.3.2 NiosII集成开发环境 15 2.3.3 硬件抽象层库（HAL） 16 2.4 小结 18 第三章 FPGA布局算法研究 19 3.1 FPGA布局问题 19 3.2蚁群算法分析 20 3.3粒子群算法分析 21 3.4蚁群与粒子群混合的FPGA布局算法 22 3.4.1适应度函数 22 3.4.2交叉变异策略 22 3.4.3 PSAC算法流程 23 3.4.4 VPR仿真平台简介 24 3.4.5实验结果及分析 25 3.5小结 26 第四章 基于SOPC的嵌入式网络通信系统设计 27 4.1系统开发流程 27 4.2系统硬件设计 29 4.2.1 实验环境 29 4.2.2 硬件设计 29 4.3软件设计 30 4.3.1 基于NiosII的μC/OS-II实时操作系统 31 4.3.2 LwIP协议栈的移植 34 4.3.3 低层驱动程序 36 4.4小结 36 第五章基于SOPC的嵌入式网络通信系统的性能优化 37 5.1嵌入式TCP/IP协议栈体系结构 37 5.2 LwIP TCP/IP协议栈分析 38 5.2.1 LwIP网络协议栈的进程模型 38 5.2.2 LwIP协议栈各层协议的实现 39 5.3嵌入式网络协议栈的性能改进 44 5.3.1 动态内存管理技术 44 5.3.2 基于优先级的队列调度策略 46 5.3.3 固定协议封装头技术 48 5.4 小结 49 第六章 总结与展望 50 6.1全文总结 50 6.2课题展望 50 参考文献 52 致 谢 55 攻读硕士学位期间发表的学术论文 56 在读期间参与科研项目情况 57 TABLE OF CONTENTS Abstract Chinese)……………………………………………….………...…...I Abstract (English)……………………………………………………………III Chapter 1 Introduction……………………………………………………..…1 Research background……………………………………….………..1 Research background and significancy…………………….1 Motivation…………………………………………………….1 State of the art………………………………………………………..2 FPGA placement algorithm………………………………….2 Embedded network communication system..……………...3 Th