| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-12页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.3 本课题研究内容 | 第11页 |
| 1.4 论文结构安排 | 第11-12页 |
| 2 串口数据切换系统基本原理及方案研究 | 第12-24页 |
| 2.1 差分电平转换电路方案研究与设计 | 第13-15页 |
| 2.2 基于FPGA的串口切换电路方案研究与设计 | 第15-17页 |
| 2.2.1 FPGA的优点 | 第16页 |
| 2.2.2 FPGA的开发流程 | 第16-17页 |
| 2.2.3 本设计使用FPGA的优势 | 第17页 |
| 2.3 TCP/IP协议栈方案设计 | 第17-23页 |
| 2.3.1 TCP/IP协议栈硬件实现方案 | 第20页 |
| 2.3.2 W5500参数配置 | 第20-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 串口数据切换系统硬件设计 | 第24-34页 |
| 3.1 硬件设计工具介绍 | 第24页 |
| 3.2 串口数据切换系统硬件实现 | 第24-30页 |
| 3.2.1 电平转换电路设计 | 第25页 |
| 3.2.2 数据切换单元电路设计 | 第25-26页 |
| 3.2.3 FPGA时钟电路设计 | 第26-28页 |
| 3.2.4 以太网通信单元电路设计 | 第28-29页 |
| 3.2.5 电源转换电路设计 | 第29页 |
| 3.2.6 其余电路设计 | 第29-30页 |
| 3.3 PCB电路板设计 | 第30-33页 |
| 3.4 PCB电路板硬件 | 第33页 |
| 3.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 4 串口数据切换系统软件设计 | 第34-52页 |
| 4.1 TCP/IP网络协议的分层 | 第34页 |
| 4.2 TCP/IP数据包的拆包与封包 | 第34-36页 |
| 4.3 W5500寄存器初始化及参数配置 | 第36-39页 |
| 4.4 TCP/IP协议软件实现 | 第39-44页 |
| 4.4.1 TCP报文格式 | 第39-41页 |
| 4.4.2 TCP报文封装 | 第41页 |
| 4.4.3 TCP连接 | 第41页 |
| 4.4.4 TCP超时重传 | 第41页 |
| 4.4.5 TCP的流量控制 | 第41-42页 |
| 4.4.6 TCP的状态机 | 第42-44页 |
| 4.5 UDP协议软件实现 | 第44-46页 |
| 4.6 TCP/UDP通信模块程序设计 | 第46-48页 |
| 4.6.1 TCP通信状态机设计 | 第46页 |
| 4.6.2 UDP通信状态机设计 | 第46-47页 |
| 4.6.3 TCP与UDP控制和状态寄存器仿真 | 第47页 |
| 4.6.4 FPGA与W5500的SPI总线传输仿真 | 第47页 |
| 4.6.5 系统主程序功能仿真 | 第47-48页 |
| 4.7 系统性能综合测试 | 第48-51页 |
| 4.8 本章小结 | 第51-52页 |
| 结论 | 第52-53页 |
| 致谢 | 第53-54页 |
| 参考文献 | 第54-57页 |
| 附录A | 第57-60页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第60页 |