曾几何时，网络处理器是高性能的代名词。为数众多的核心，强大的转发能力，定制的总线拓扑，专用的的指令和微结构，许多优秀设计思想沿用至今。Tilera，Freescale，Netlogic，Cavium，Marvell各显神通。但是到了2018年，这些公司却大多被收购，新闻上也不见了他们的身影，倒是交换芯片时不时冒出一些新秀。
如今，许多工业自动化应用对于延迟的要求非常严格，以满足实时数据传输的需求。但是，现有的大部分自动化控制解决方案都是基于传统的以太网实现的，而且各大厂商还研发了一些附加的技术机制，从而导致了很多协议都不兼容。
今天给大侠带来基于FPGA的以太网控制器（MAC）设计，由于篇幅较长，分三篇。今天带来第一篇，上篇，以太网基本原理以及以太网控制器（MAC）的基本框架。话不多说，上货。
以太网控制器的实现主要有两种方式： 一、PHY控制器+MCU（集成MAC控制器）+以太网变压器 PHY层和MAC都是由MCU完成的；PHY控制器是物理层接口控制芯片，把数据转换成可以在网线上传输的控制芯片；以太网变压器的功能是增强、隔离信号及与RJ45水晶头进行连接。
自20世纪80年代以来，以太网一直是一项基础技术。早期，工作站和个人电脑使用同轴电缆以10Mbps速率的共享局域网连接到现场服务器。此后，以太网不断发展，不仅支持双绞线和光纤布线，速率也从100Mbps发展到100Gbps，甚至是最新的1.6Tbps标准。
2 在probe里 申请网络结构体net_device、对相关变量函数赋值，注册网络结构体net_device
智能驾驶区域网关架构并未采用车载以太网总线进行连接，而是采用传统的 CAN 总线、FlexRay 或 MOST 总线进行通信，若该架构被装配有 L4/L5 的自动驾驶功能的车辆采用，则可能会出现多个摄像头、激光雷达之间的时间同步不够精确而导致图像数据与点云数据不匹配，座舱域控制器显示屏的驾驶策略与扬声器发出的提示声音可能不同步，或者传感器采集感知数据传输到自动驾驶域控制器的时间延迟达不到要求，那么无疑该 L4/L5 的自动驾驶功能的车辆仅仅停留在演示的 Demo 车，无法真正实现 L4/L5 的自动驾驶功能。
编者按：盘点2014年网络市场，不难发现SDN依旧是占据主场，不过物理网、以太网也有不俗的表现。从网络大咖的行动中就能窥视出2014年SDN的发展形势，SDN在争议与质疑中逐渐走向商用。 2014年的
作者简介：李庆，紫金山实验室未来网络研究中心研究员，主要研究方向为时间敏感网络（TSN）、软件定义网络（SDN）等。 详谈TSN产业生态：主要厂商及产品分析（上）对部分厂商及其产品进行了总结，本节继续对TSN相关的厂商及产品进行分析总结。排名不分先后。 华为 华为TSN交换机 AR 550E单端口最大带宽1 Gbps，具有八个10M/100M/1000M自适应电口，可通过自协商与对端设备协商端口速率及双工模式，单跳时延小于10 us，抖动小于500 ns，时间同步精度20 ns，样机集成了8个千兆（GE）T
SDN：软件定义网络（Software Defined Network,SDN），是一种新型的网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面和数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。 NFV：网络功能虚拟化（Network Function Virtualization），通过X86等通用硬件以及虚拟化技术，来承载很多功能的软件处理。从而降低网络昂贵的设备成本，可通过软硬件解耦及功能抽象，使网络设备不在依赖于专用硬件，资源可以充分
Modicon M241 可编程控制器：高度集成，有“容”乃大。基于SoMachine V4平台的M241系列可编程控制器，适用于具有运动控制功能的高性能机器控制。高速双核CPU处理器，性能领跑市场。本体内置高速计数，脉冲输出。通讯能力强大，支持以太网，CANOpen，串行通讯，并可另行选配TM4通讯扩展模块。采用TM3扩展，其速度为TM2的10倍，支持SD卡，TMC4扩展板等。
通常的以太网卡，检查每个以太网包的目的MAC地址，如果与自身的MAC地址一致，或者时广播多播包，就接收；否则就丢弃。
Dell EMC 和 ATTO 提供了业界唯一的商用解决方案，可将高速以太网连接添加 到标准 SAS LTO 磁带驱动器。ATTO XstreamCORE® ET 8200 智能网桥允许您使用 iSCSI 和 iSER 协议通过标准以太网远程连接到 SAS 磁带驱动器。当与采用最新LTO技术的 Dell EMC PowerVault ML3 可扩展磁带库结合使用时，用户将拥有一个解决方案，为开放式计算、基于云的和超大规模环境提供以太网连接的 LTO磁带。
2）要想提高单位时间内的通行量，有两种方案：增多车道(并行通道增多)和提高车速(提高传输频率)
智能汽车的发展主要带来的是科技化体验的提升，例如智能座舱、智能网联和智能驾驶，这些科技化体验的提升需要越来越复杂的软件和硬件支撑，而硬件则是智能汽车发展的基石。在智能汽车上，硬件的算力越来越高，资源集成度越来越高，例如异构多核、例如GPU等，如下是TI应用在智能网联场景下的DRA829，分别采用了2个Arm Cortex-A72内核和4个Arm Cortex-R5F内核
PROFINET IO 设备指分配给一个或多个 IO 控制器的分布式现场设备（例如，远程 IO、阀岛、变频器和交换机等）。PROFINET IO 控制器对连接的 IO 设备进行寻址，与现场设备交换输入和输出信号。
从树莓派底层玩家的角度上来看，树莓派4算的上一款比较好的开发板。在树莓派4之前，有线网卡的驱动都是接在USB设备上，也就是说之前的树莓派都是必须启用了USB协议，然后再开启网卡，这样网速的差别以及网络处理效率上的差别也就不敢恭维了。博通bcm的网卡芯片还是不错的，这次为树莓派4适配和千兆以太网口，配上树莓派4的a72的4核的芯片，真的算是非常的良心的开发板了。学习网络编程，除了熟悉各种TCP,UDP的协议之外，如果能够了解底层驱动的工作原理，那也算是锦上添花的事情。本文主要针对树莓派4有线网卡的驱动模型，以及数据收发的方式，进行梳理总结，同时学习一些比较好的网卡设计模式。
只有当产品、工件载具或工具可以被清晰识别或定位时，才能实现智能生产过程。该数据不仅可以用于优化过程，还能实现追踪或质保。无线RFID识别技术凭借其独特的优势，在与其他技术（例如光学识别）的竞争中脱颖而出。
在 FPGA 上实现了 JPEG 压缩和 UDP 以太网传输。从摄像机的输入中获取单个灰度帧，使用 JPEG 标准对其进行压缩，然后通过UDP以太网将其传输到另一个设备（例如计算机），所有这些使用FPGA（Verilog）实现。
IDO-SOM3908-V1 是基于 RK3399 系列 CPU 开发设计的一款高性能核心板，双 Cortex-A72 大核+四 Cortex-A53 小核，六核 64 位 CPU，搭载 Android7.1/LINUX 系统，主频高达 2.0 GHz，采用 Mali-T864 GPU，支持 4K、H.265 硬解码。核心板内置 EDP、MIPI-DSI、HDMI、DP 显示接 口。并且还带有 2 路 MIPI-CSI 以及千兆 RGMII 等。其接口丰富，性能更强，速度更快。
CPU 的"I-Device"（智能设备）功能简化了与 IO 控制器的数据交换和 CPU 操作过程（如用作子过程的智能预处理单元）。智能设备可作为 IO 设备链接到上位IO 控制器中，预处理过程则由智能设备中的用户程序完成。集中式或分布式（PROFINET IO 或 PROFIBUS DP）I/O 中采集的处理器值由用户程序进行预处理，并提供给 IO 控制器。
Kubernetes 是为运行分布式集群而建立的，分布式系统的本质使得网络成为 Kubernetes 的核心和必要组成部分，了解 Kubernetes 网络模型可以使你能够正确运行、监控和排查应用程序故障。
PROFINET 智能设备（I Device）功能使CPU 不但可以作为一个智能处理单元处理生产工艺的某一过程，而且可以和 IO 控制器之间交换过程数据。该 PN 设备可以同时作为 IO 控制器和 IO 设备。智能设备功能简化了与 IO 控制器的数据交换以及对 CPU的操作。智能设备可作为IO 设备链接到上层IO 控制器。参考图 1 智能设备功能。
作者简介：李庆，紫金山实验室未来网络研究中心研究员，主要研究方向为时间敏感网络（TSN）、软件定义网络（SDN）等。 TSN（Time-Sensitive Networking）是由IEEE 802制定的一套网络标准，它不是全新的技术，而是对现有以太网网络技术的改进。根据TSN一系列的标准，可以将TSN总结为四大核心功能：时钟同步、流量整形（调度）、资源管理和可靠性，用于提供更可靠的、低延迟、低抖动的数据传输服务。2012年，IEEE TSN工作组成立，专门负责TSN标准的制定。 TSN的技术趋于成熟，行业
车载以太网的出现背景楼主就不多做赘述了，其实主要是因汽车E/E架构和功能的复杂度提升而带来的对车辆数据传输带宽提高和通讯方式改变（基于服务的通讯-SOA）的需求。
IT专业人员面临着统一其Wi-Fi和基于以太网交换机的园区网的管理、控制和安全性的挑战。软件定义网络（SDN）控制器可以通过在整个网络中提供集中式管理和自动化，提高安全性和应用级服务质量，为园区网带来
以一套光通信系统为例，软核在其中扮演的是辅助角色，性能配置有限，相当于一个嵌入 FPGA 的微控制器。软核不需要使用片外的存储资源，仅例化少量的 BRAM 作为处理器核的数据和指令缓存。软核处理系统中的外设配置也非常有限，只有 GPIO ，IIC 和 UART 外设。
在某个使用GE 9030系列CPU 350的老设备的信息化改造中，我们需要把其连接到以太网中去进行设备状态的监控，同时我们还需要通过串口或者以太网把数据传递给一个新增的PLC控制系统。由于该设备CPU上的串口已被配置为和一个定制化的工控机通信，我们只能使用该设备上剩余的一个IC693CMM321模块进行以太网通信。我们要对接的系统和PLC都仅支持常见的Modbus RTU / TCP协议。但是，通过查阅GE手册，我们发现CMM321只有在后缀为FH及更高的版本后才支持Modbus TCP通信，而现场老版本的CMM321模块仅支持GE的SRTP通信协议。所以在这里，我们使用了HORNER的HE-XE1E0控制器作为了一个数据网关，把通过SRTP协议获取的数据转换成Modbus RTU / TCP协议供其他设备采集。
调研机构Dell'Oro Group美国时间12月7日发布最新的Ethernet Controller and Adapter Quarterly Report报告。第三季度以太网适配卡的出货量因供应限制未能增长。预计随着供应状况的缓解，以及智能网卡创造的增长机会，到2022年以太网适配卡出货量将恢复到两位数的增长。
高端制造，在当前历史背景下独立自主是必经之路。先进技术是买不来的，高端制造是国之重器。
1995年的深秋，在PC时代的圣地--北京中关村，出现了一幅硕大的广告牌，上面写着日后成为经典的广告语：中国人离信息高速公路有多远--向北1500米！如今，被互联网泡着长大的一代，估计很多都没听说过这家中国最早的互联网公司了。对，它就是瀛海威，其掌门人张树新，是当时无可争议的互联网大姐大，今天一些如日中天的大佬们，当年可是只有登门求教的份儿。
调研机构Dell'Oro Group美国时间2022年9月14日发布最新2Q 2022 Ethernet Adapter and Smart NIC Report，尽管持续存在供应链挑战，但以太网控制器和适配卡市场在2022年第2季度第七次打破纪录，达到12亿美元。智能网卡占以太网适配卡端口总出货量的12%，是其有史以来的最高份额，也为整体营收增长作出贡献。
一直以来特斯拉被认为比其他具有网络连接功能的汽车更安全，可以作为联网汽车的楷模，尽管特斯拉时不时被爆出一些小BUG。例如，2015年8月的黑客大会DEFCON上，安全研究人员Marc Rogers和Kevin Mahaffey分享了他们对特斯拉Model S的研究成果，他们在研究过程中找到了6个问题，通过这些小BUG可以以物理入侵（不是远程入侵）的方式控制汽车。接下来，我们就介绍他们这项研究的过程。
网卡(Network Interface Card，简称NIC)，也称网络适配器，是电脑与局域网相互连接的设备。无论是普通电脑还是高端服务器，只要连接到局域网，就都需要安装一块网卡。如果有必要，一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。
摘要：PROFINET作为新型总线的代表，为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，可以兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFIBUS)技术。本文主要研究西门子STEP7组态软件中PROFINET通讯协议。结合近年来以太网技术的迅速发展情况，以及工业自动化控制系统的实时性、可靠性和扩充性的要求，简要介绍了PROFINET通讯配置和操作过程。
过去，网络只要升级至 10Gb、40Gb 和 100Gb 以太网，就足以满足存储系统的联网需求了。但现如今，随着超快固态硬盘 (SSD) 和高速非易失性内存 (Non-Volatile Memory Express, NVMe) 的问世，网络存储已经发生了翻天覆地的变化。 什么是 NVMe？ 传统的存储系统的基础是硬盘驱动器 (HDD) 旋转介质，这项技术历经 60 余年沉淀发展而成。随着设备尺寸越来越小且速度越来越快，驱动器技术不断演进，固态驱动器 (SSD) 的问世给存储世界注入了新的血液。 突然之间
为了使发那科以太网 I/O 工作，需要在控制器上安装 EIP 扫描仪选件 (R784)。此选项仅允许通过以太网传输离散 I/O 状态。
S7-1200 V4.0 支持智能 IO 设备功能，故可使用 S7-1200 作为智能 IO 设备和 S7-300 PN CPU 的 Profinet 通信。本例中将 S7-300 做为控制器，连接作为智能 IO 设备的S7-1200 CPU 实现 Profinet 通信；下面详细介绍使用方法。
// 此处引用自度娘 // → ECU（Electronic Control Unit）电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,由微处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是“ECU就是汽车的大脑”。
西门子 400H 高可用性冗余控制器，自推出以来，在市场中得到了广泛的应用。S7-400H可满足对现代自动化系统在可用性、智能化和分散化方面提出的高要求。该系统还提供了采集和准备过程数据所需的所有功能，其中包括对装配和设备进行的开环控制、闭环控制和监视的功能。通讯带有集成 PN 口以及 PROFIBUS DP 接口，灵活应用于多种通讯协议，并且可以通过通讯模块扩展多个接口，可用性高。
在NSDI2022会议上，谷歌发布了数据中心分布式交换架构Aquila。 Aquila是一种实验性的数据中心网络架构，将超低延迟作为核心设计目标，同时也支持传统的数据中心业务。Aquila使用了一种新的二层基于单元的协议、GNet、一个集成交换机和一个定制的ASIC，ASIC和GNet一同设计，并具有低延迟远程存储访问（RMA）。 Aquila 能够实现 40 µs 以下的IP 流量拖尾结构往返时间 (RTT) 和低于 10 µs的跨数百台主机的 RMA 执行时间，甚至在存在面向吞吐量的后台 IP 流量的情
虽然目前现场总线仍占据工业控制领域较大部分的市场份额，但由于工业以太网传输速率更快等优势以及主导厂商的大力推广和行业用户的进一步认可，近年来工业以太网的发展势头更是盖过了现场总线。
调研机构Dell'Oro Group美国时间3月8日发布最新的4Q 2021 Ethernet Adapter and Smart NIC报告。以太网控制器和适配器市场在2021年第四季度达到了9.35亿美元的历史新高。预计在智能网卡的推动下，整体市场营收增长在2022年将达到19%。（参考阅读：以太网交换机营收再创纪录！Arista、白盒和锐捷笑纳数据中心市场大礼）
近年来云计算、虚拟化、容器化技术的演进促进了网络虚拟化技术的应用。MPLS 和 VXLAN 都应用了虚拟化理念，来表达逻辑化的网络架构，以实现更复杂灵活的域管理，但它们满足的需求有所不同。本文将比较VXLAN 与MPLS 之间的区别，并阐述了为什么 VXLAN 在城域网和广域网中比MPLS更受欢迎。 VXLAN 还是 MPLS？ 首先我们快速回顾一下 VXLAN和MPLS分别是什么？ 多协议标签交换（MPLS）是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的技术。多协议的含义是指MPLS不但可以支持多
PLC_OPEN 是工业自动化编程领域的一个标准， Codesys是德国3S 公司开发的软件系统平台，它是完整支持PLC_OPEN标准的软件系统平台（即IEC61131-3标准）。支持标准IL 、ST、 FBD 、LD、 CFC、 SFC 六种PLC编程语言，用户可以在同一项目中选择不同的语言编辑子程序，功能模块等。
今天给大侠带来基于FPGA的以太网控制器（MAC）设计，由于篇幅较长，分三篇。今天带来第三篇，下篇，程序的仿真与测试和总结。话不多说，上货。
调研机构Dell'Oro Group美国时间9月10日发布最新2Q 2021 Ethernet Controller and Adapter report，报告显示亚马逊和微软在2021年第二季度推动智能网卡市场实现51%的连续增长。因为供应商预计今年晚些时候数据中心需求强劲所以主动增加了采购量，以太网控制器和适配卡市场实现了创纪录的营收。
调研机构Dell'Oro Group美国时间6月8日发布最新的1Q 2022 Ethernet Adapter and Smart NIC report，以太网控制器和适配卡市场在2022年第一季度首次超过10亿美元，驱动力来自于智能网卡和高速端口的落地。
楼主基于自动驾驶应用场景分别从E/E架构、通讯方式、软件架构和流程标准等方面谈下与当前模式相比可能加强的方面和涉及的变化，当我扯淡，欢迎拍砖。
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