目前,以太网(Ethernet)802.3协议是现今嵌入式系统接入Internet的首选协议。 以太网的核心思想是多用户使用共享的公共传输信道,它通过带冲突检测的载波侦听多路访问协议(CSMA/CD)来控制对介质的访问。本文所设计的以太网控制器模块是整个通信处理器芯片中的一个外部通信处理模块。 首先,本文通过对以太网协议的理解及其工作原理的分析,对以太网控制器系统结构进行了模块划分。然后,编写各个模块代码,通过编译和综合,实现了整个以太网控制器模块的硬件电路。最后,编写测试代码,对控制器模块进行功能仿真,验证表明本文设计的以太网控制器符合IEEE 802.3标准,从而实现了10 Mbps和100 Mbps两种传输速率以及半双工和全双工两种工作模式,并可通过IEEE 802.3标准定义的介质独立接口(MII)外接以太网物理层(PHY)芯片来实现网络接入。 本文设计流程采用自顶向下的流程,设计语言采用verilog HDL语言,设计工艺采用了TSMC 0.18微米的CMOS工艺,工作电压为1.8v,整个系统工作频率最低为100MHz,最高频率为160 MHz,总线的工作频率为66 MHz,典型功耗为5W,最大功耗为8W,整个芯片面积为11×11mm2。最后对整个芯片进行了测试,表明了该通信控制器符合设计要求。