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適用于板卡型號：

PGL22G

1. 實驗簡介

本實驗練習使用ADC的以太網傳輸，實驗中使用的ADDA模塊型號為AN108，ADC最大采樣率32Mhz，精度為8位。基于前面講到的以太網實驗，在本實驗中把AN108的采集數據以千兆以太網方式傳輸到上位機軟件，我們可以用更加直觀的方式觀察波形，是一個數字示波器雛形，并且可以保存ADC數據。

2. 實驗原理

2.1 制定UDP包協議

為了體現上位機的靈活性，基于UDP傳輸，制定了以下通訊協議，此協議包含在UDP數據包中。

一、獲取板卡信息

（1）詢問命令（共5字節，由上位機通過以太網發送）

（2）應答命令（共27字節，由開發板通過以太網發送）

二、獲取數據

（1）控制命令（由上位機發送數據請求）

（2）應答命令（由開發板發送）

每個UDP包都包含有Header，在第一個字節，其格式如下：

注：當應答時，高7位隨機數據保持不變，bit0設置為1

2.2 程序實現

首先在空閑狀態，上位機會通過以太網廣播發送詢問命令，因此在IP層接收時要加上判斷是否是廣播UDP數據，如果是，也接收數據，此段代碼在ip_rx.v中，如下所示：

之后在eth_cmd.v文件中判斷接收到的數據信息，是否是詢問命令或控制命令，從而產生出命令的應答請求信號cmd_reply_req，或請求數據的信號ad_data_req。

mac_ctrl.v文件實現以太網的傳輸控制，在IDLE狀態下等待一定時間，進入CMD_WAIT狀態，判斷是否有命令請求cmd_reply_req或數據請求ad_data_req，之后進入CHECK_ARP狀態，檢查對應的IP地址是否在緩存列表中，如果沒有，將發送ARP請求，等待應答。之后根據命令請求或數據請求進入相應的數據發送狀態，CMD_SEND或AD_SEND狀態。

注意：上位機設置的緩存空間為1M字節，請求數據間隔為100ms，因此在設置采樣深度時要考慮到這兩點。在eth_top.v程序中設置為32'h00040000，即256K字節，采樣頻率為32MHz，ADC采樣端數據為兩個字節長度，因此采樣長度為采樣字節除以2，即32’h00020000，計算得到4ms即可采集完成。ad9280_sample.v中將8位數據擴展16位，便于存儲。移除了UDP發送數據的檢驗和。

3. 實驗現象

1）首先要確保PC的網卡速度為千兆，否則無法顯示。在網絡連接中找到本地以太網， 雙擊出現如下界面，千兆網絡默認連接如下圖：

如未出現如上所述界面，先確認是否是千兆網線連接的和網卡是否支持千兆，網卡判別則右鍵屬性

點擊配置，可看到網卡型號查下是否支持千兆。

在鏈接速度中，可以看到目前的鏈接狀態是多大速度，可在下拉菜單中查找鏈接選項，務必確保鏈接速度為1.0Gbps 全雙工，如果沒有這個選項，說明網卡不支持千兆以太網。

2）將AN108模塊插入開發板的擴展口J8，注意1腳對齊，不要插錯、插偏，不能帶電操作。不清楚連接的可參考“ADDA測試例程”的教程。

3）連接AN108的ADC的輸入到信號發生器的輸出，這里使用的是專用屏蔽線，如果使用其他線可能會有較大干擾。

4）下載程序，調節信號發生器的頻率和幅度，AN108輸入范圍-5V-5V，因此幅度最大設置為10Vpp，為了便于觀察波形數據，建議信號輸入頻率1Khz到1Mhz。打開示波器.exe即可自動顯示波形。此實驗不需要設置PC的IP地址，連接PC和開發板即可。

附：上位機軟件說明

綠色框顯示發送板卡的MAC和IP地址。

紅色框中為控制按鈕，功能如下：

復位：點擊復位可使波形顯示到初始狀態，如下圖

自動：沒有用處

垂直：“垂直“與“水平”切換，點擊此按鈕可進行水平垂直方向縮放的切換，在垂直狀態下，滾動鼠標滾軸可進行垂直方向的縮放，水平狀態下，進行水平方向的縮放。

暫停：“暫停“與”繼續“切換，點擊暫停波形，可再點擊“繼續”顯示波形。

保存：保存ADC數據為TXT文檔，保存路徑在“路徑”按鈕處設置，默認為軟件所在路徑。

數值：“數值”與“電壓”切換，Y方向坐標單位為原始值，即接收到的原始數據值，點擊“電壓”則顯示電壓值。

路徑：選擇保存路徑

打開：打開已保存的TXT波形文件