דו"ח אפיון שם הפרויקט : כרטיס רשת Fast Ethernet עם ממשק Utopia מגישים : תומר שצברגר

1. הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל המעבדה למערכות סיפרתיות מהירות דו"ח אפיון  שם הפרויקט : כרטיס רשת Fast Ethernetעם ממשק Utopia מגישים : תומר שצברגר ענת גביש מנחה : בועז מזרחי

2. תוכן: רקע כללי ...................................................3 מטרות הפרוייקט .........................................4 תאור הפרוייקט ...........................................5 בקרה ........................................................7 מבנה כללי של הכרטיס.................................8 דרישות חומרה ...........................................9 דרישות תוכנה ...........................................12 מצב נוכחי .................................................13 לוח זמנים .................................................14

3. רקע כללי: •  עולם התקשורת הוא אחד מהתחומים המתפתחים ביותר בתעשיית ה-High-Tech כיום. •  פרוטוקול ה-Ethernet שיך לתחום של תקשורת נתונים טורית מבוססת חבילות מידע. • "Fast Ethernet" , ו – Giga & 10 Giga . •  בניית כרטיס רשת המשלב פרוטוקול Utopia, Fast Ethernet, וחיבור לPC (באמצעות PCI BUS ). • בניית הכרטיס ותכנותו כך שיאפשר פיתוח עתידי.

4. :מטרות הפרוייקט • בניית כרטיס באחד מתחומי התקשורת הנפוצים בעולם כיום ( ETHERNET ). • הכרת השלבים השונים בבניית כרטיס תקשורת. • לימוד והכרה של פרוטוקולי תקשורת כגון – ETHERNET , UTOPIA ו-PCI. • לימוד שפת תכנון בחומרה – VHDL. • הבנת שיקולים שונים הנלקחים בכל שלב, כגון : מיהם הקווים הקריטיים המוגדרים לעריכה. • כיצד קוראים Data sheets וחומרי עזר נוספים. • שימוש בכלים ייעודיים כגון : ORCAD, RENOIR, MAXPLUS • בניית הכרטיס כך שיאפשר פיתוח עתידי.

5. :תאור הפרויקט • בניית כרטיס תקשורת בעל שלושה ממשקים : -חיבור לרשת .FAST ETHERNET (10/100 Mb) -חיבור למחשב ( PC ) דרך .PCI BUS - יכולתהתחברות לרכיבים אחרים דרך פרוטוקול .UTOPIA • הכרטיס אמור לאפשר תקשורת דו-כיוונית בכל אחד מנתיבי המעבר האפשריים : ETHERNET PC ETHERNET  UTOPIA UTOPIA  PC

6. תאור הפרויקט – המשך • בכרטיס קיימים מספר רכיבים שונים ולכן : -מתחי עבודה על הכרטיס יהיו – 3.3V - לדוגמא: עבור .plx9054, lsi80225 5V- לדוגמא: עבור lsi80c300. - תדרי השעונים במערכת יהיו – 25MHZ 33MHZ

7. בקרה אותות בקרה יחברו בין הרכיבים השונים כאשר רכיב ה- FPGA יהיה למעשה הרכיב שדרכו תתאפשר השליטה על שאר רכיבי המעגל.

8. מבנה כללי של הכרטיס

9. דרישות חומרה: הפרוייקט הוגדר מראש כך שעליו לנסות ולהיות מותאם ככל שניתן למימוש החומרה שנעשה בפרויקטים אחרים קודמים במעבדה. עקב הדרישה הנ"ל לא נותר לנו כמעט מרחב תמרון בבחירת רכיבי החומרה. פרוט הרכיבים העיקריים : שם הרכיב : 80c300 ( של חברת LSI ) תפקיד : ETHERNET CONTROLLER מתח עבודה : 5V תדר שעון : 25 MHz מספר פינים : 128 (במארז PQFP)

10. שם הרכיב : 80225 (של חברת LSI)תפקיד : ETHERNET Physical Layer Device ( PHY )מתח עבודה : 3.3v ( 5v tolerant )תדר שעון : 25 MHzמספר פינים : 44 (במארז SEEQ) שם הרכיב : pci9054 ( של חברת PLX )תפקיד : מגשר pci ( pci bridge )מתח עבודה : 5vתדר שעון : 33 MHzמספר פינים : 176 )במארז (PQFP

11. שם הרכיב : EPF10K100EQC240-1 (של חברת ALTERA)תפקיד : FPGAמתח עבודה : 3.3v ( 5v tolerant )תדר שעון :33 MHz מספר פינים: 240)במארז (PQFP רכיבים נוספים : - מחבר UTOPIA - מחבר ל - PCI Bus - מחבר ל – ETHERNET Bus ( RJ45 ) - Magnetics – בחיבור בין ה – RJ45 לבין ה – PHY - )FIFO’s - בשלב זה ימומשו ככל הנראה ב FPGA ולא כרכיבי חומרה נפרדים )

12. דרישות תוכנה: התוכנה שתיכתב עבור ה-FPGA תהא ברמה בסיסית, כזו שתאפשר זרימת מידע דו-כיווני בכל אחד מן המסלולים שפורטו. בכל מקרה, הדרישות יותאמו (מעבר לדרישה הבסיסית) בהתאם לקצב ההתקדמות ובאם תמצא קבוצה נוספת ייעודית לכתיבת הקוד.

13. מצב נוכחי: • לימוד ראשוני של סביבת העבודה, כלים ייעודים ושיטות תכנון מתוך ההרצאות שניתנו ובעזרתו של בועז. • לימוד דפי הנתונים של הרכיבים השונים. • לימוד ספר הפרויקט של ארז + עדי. • תחילת שרטוט pin to pin באמצאות ה – ORCAD. • ארגון ראשוני של רשימת חלקים נדרשים.

14. לוח זמנים: • 25/12/01- הגשת דו"ח אמצע פרוייקט. • 05/01/02 - גמר שרטוט רמה עליונה ( בלוקים ), יצירת כל החלקים השונים וחיבורה –ETHERNET. • 12/01/02 - חיבור ה- PCI. • 19/01/02 - חיבור ה – FPGAל- .UTOPIA • 26/01/02 - סיום שרטוט המעגל באמצעות כלי ה - ORCAD.

15. 09/02/02 - גמר בדיקות והכנת רשימת netlist ורשימתתיאור חלקים ( גדלים וכו’ ) עבור עריכה. • 23/02/02 - גמר תכנון מכני של הכרטיס. • 01/03/02 - בדיקות ושינויים אחרונים. - שליחת הכרטיס לייצור. - התחלת העבודה על קוד ה – .VHDL • 01/04/02 - סיום עריכת הכרטיס ושליחתו לייצור והרכבה. • 01/05/02 - סיום כתיבת קוד ה – VHDL + קבלת הכרטיס מייצור. • 01/08/02 - גמר debugging של הכרטיס.