[米联客-安路飞龙DR1-FPSOC] UDP通信篇连载-06 UDP层程序设计

软件版本：Anlogic -TD5.9.1-DR1_ES1.1

操作系统：WIN10 64bit

硬件平台：适用安路(Anlogic)FPGA

实验平台：米联客-MLK-L1-CZ06-DR1M90G开发板

板卡获取平台：https://milianke.tmall.com/

登录"米联客"FPGA社区 http://www.uisrc.com 视频课程、答疑解惑！

 

3.5 UDP层

该层实现用户数据和UDP报文的互转，相比于其它层次的设计，该层的逻辑相对简单。

3.5.1 UDP接收模块

通过计数器将UDP报文头部信息拆解，提取出端口号和长度信息。通过提取的长度对有效数据进行计数，从而得到有效数据并发送给用户端。

always@(posedge I_R_udp_clk or posedge I_reset) begin

    if(I_reset) begin

        cnt                 <=  4'd0;

        O_R_udp_valid       <=  1'b0;

        O_R_udp_data        <=  8'd0;

        O_R_udp_len         <=  16'd0;

        udp_src_port        <=  16'd0;

        udp_dest_port       <=  16'd0;

        udp_pkg_len         <=  16'd0;

        udp_data_cnt        <=  16'd0;

    end

    elseif(I_udp_ip_rvalid) begin

        udp_data_cnt    <=  udp_data_cnt + 1'b1;

        case(cnt)

            0   :begin  udp_src_port[15:8]  <=  I_udp_ip_rdata; cnt <=  cnt + 1'b1;end  //UDP接收源端口(远程主机端口)

            1   :begin  udp_src_port[7:0]   <=  I_udp_ip_rdata; cnt <=  cnt + 1'b1;end  //UDP接收源端口(远程主机端口)

            2   :begin  udp_dest_port[15:8] <=  I_udp_ip_rdata; cnt <=  cnt + 1'b1;end  //UDP接收目的端口(本地主机端口)

            3   :begin  udp_dest_port[7:0]  <=  I_udp_ip_rdata; cnt <=  cnt + 1'b1;end  //UDP接收目的端口(本地主机端口)

            4   :begin  udp_pkg_len[15:8]   <=  I_udp_ip_rdata; cnt <=  cnt + 1'b1;end  //UDP数据包长度

            5   :begin  udp_pkg_len[7:0]    <=  I_udp_ip_rdata; cnt <=  cnt + 1'b1;end  //UDP数据包长度

            6   :begin  cnt <=  cnt + 1'b1;end                                          //跳过检验和

            7   :begin  cnt <=  cnt + 1'b1;end                                          //跳过校验和

            8   :begin

                O_R_udp_valid       <=  1'b1;                                           //UDP接收数据有效

                O_R_udp_data        <=  I_udp_ip_rdata;

                O_R_udp_len         <=  udp_pkg_len - 16'd8;

                cnt                 <=  cnt + 1'b1;

            end

            9   :begin

                if(udp_pkg_len < 16'd26) begin

                    if(udp_data_cnt == udp_pkg_len) begin

                        O_R_udp_valid       <=  1'b0;

                        O_R_udp_data        <=  8'd0;

                        cnt                 <=  cnt + 1'b1;

                    end    

                    elsebegin

                        O_R_udp_valid       <=  1'b1;

                        O_R_udp_data        <=  I_udp_ip_rdata;

                        cnt                 <=  cnt;                    

                    end        

                end

                elsebegin

                    O_R_udp_valid       <=  1'b1;

                    O_R_udp_data        <=  I_udp_ip_rdata;

                    cnt                 <=  cnt;

                end

            end

            10  :begin

                O_R_udp_valid       <=  1'b0;

                O_R_udp_data        <=  8'd0;

                cnt                 <=  cnt;

            end

            default:    cnt <=  4'd0;

        endcase

    end

    elseif(!I_udp_ip_rvalid) begin

        udp_pkg_len         <=  16'd0;

        udp_src_port        <=  16'd0;

        udp_dest_port       <=  16'd0;

        udp_data_cnt        <=  16'd0;

        O_R_udp_len         <=  16'd0;

        O_R_udp_data        <=  8'd0;

        O_R_udp_valid       <=  1'b0;

        cnt                 <=  4'd0;

    end

end

3.5.2 UDP发送模块

状态机转换图如下：

IDLE：当用户端发送写请求，且uiip_tx模块不忙时，进入WAIT_ACK状态。

WAIT_ACK：等待uiip_tx模块将udp_ip_tbusy信号拉高，完成握手，进入SEND_UDP_HEADER状态，开始发送UDP报文头部。

SEND_UDP_HEADER：将8个字节的UDP报文头部添加在有效数据之前，头部数据发送完成后，进入SEND_UDP_PACKET状态。

SEND_UDP_PACKET：将经过shift_ram移位8位的数据拼接在包头之后，通过计数器判断发送数据的数量，待数据发送完成后，回到IDLE状态，等待下一次发送请求。

 always@(posedge I_W_udp_clk or posedge I_reset) begin

    if(I_reset) begin

        cnt                 <=  4'd0;

        O_udp_ip_tvalid     <=  1'b0;

        O_udp_ip_tdata      <=  8'd0;

        O_udp_ip_tpkg_len   <=  16'd0;

        trans_data_cnt      <=  16'd0;

        STATE               <=  IDLE;

    end

    elsebegin

        case(STATE)

            IDLE:begin

                if(I_W_udp_req & (~I_udp_ip_tbusy)) //当有写UDP请求，并且ip_tx模块不忙(当I_udp_ip_tbusy=1代表正在ip层正在传输数据)

                    STATE   <=  WAIT_ACK;           //进入WAIT_ACK

                else

                    STATE   <=  IDLE;

            end

            WAIT_ACK:begin

                if(I_udp_ip_tbusy)                  //如果ip_tx模块准备好，代表udp_layer可以发送数据

                    STATE   <=  SEND_UDP_HEADER;

                else

                    STATE   <=  WAIT_ACK;

            end

            SEND_UDP_HEADER:begin

                case(cnt)

                    0   :begin

                        if(I_W_udp_valid) begin

                            O_udp_ip_tvalid     <=  1'b1;                   //udp包数据有效

                            O_udp_ip_tdata      <=  I_udp_local_port[15:8]; //UDP报文源端口              

                            O_udp_ip_tpkg_len   <=  I_W_udp_len + 16'h0008; //UDP报文长度，其中8bytes为udp首部      

           

                            cnt                 <=  cnt + 1'b1;

                        end

                        else

                            cnt                 <=  0;

                    end

                    1   :begin

                        O_udp_ip_tdata          <=  I_udp_local_port[7:0];  //UDP报文源端口

                        cnt                     <=  cnt + 1'b1;

                    end

                    2   :begin

                        O_udp_ip_tdata          <=  I_udp_dest_port[15:8];  //UDP报文目的端口

                        cnt                     <=  cnt + 1'b1;

                    end

                    3   :begin

                        O_udp_ip_tdata          <=  I_udp_dest_port[7:0];   //UDP报文目的端口

                        cnt                     <=  cnt + 1'b1;

                    end

                    4   :begin

                        O_udp_ip_tdata          <=  O_udp_ip_tpkg_len[15:8];//UDP报文长度

                        cnt                     <=  cnt + 1'b1;

                    end

                    5   :begin

                        O_udp_ip_tdata          <=  O_udp_ip_tpkg_len[7:0]; //UDP报文长度

                        cnt                     <=  cnt + 1'b1;

                    end

                    6   :begin

                        O_udp_ip_tdata          <=  CHECKSUM[7:0];          //校验和

                        cnt                     <=  cnt + 1'b1;

                    end

                    7   :begin

                        O_udp_ip_tdata          <=  CHECKSUM [7:0];         //校验和

                        cnt                     <=  0;

                        STATE                   <=  SEND_UDP_PACKET;

                    end

                    default: cnt    <=  0;

                endcase

            end

            SEND_UDP_PACKET:begin

                if(trans_data_cnt != (O_udp_ip_tpkg_len - 16'd8)) begin

                    O_udp_ip_tvalid     <=  1'b1;

                    O_udp_ip_tdata      <=  shift_data_out;

                    trans_data_cnt      <=  trans_data_cnt + 1'b1;

                    STATE               <=  SEND_UDP_PACKET;

                end

                elsebegin

                    trans_data_cnt      <=  16'd0;

                    O_udp_ip_tdata      <=  8'd0;

                    O_udp_ip_tvalid     <=  1'b0;

                    O_udp_ip_tpkg_len   <=  16'd0;

                    cnt                 <=  0;

                    STATE               <=  IDLE;

                end

            end

            default: STATE          <=  IDLE;

        endcase

    end

 end