从零开始 verilog 以太网交换机（一）架构分析

前言

马上要去新公司入职，也将步入我再三思考的网络IC行业
在入职前，准备完成一个简单的以太网交换机的项目
以下所有内容均参考于乔庐峰教授的《Verilog HDL数字系统设计与验证——以太网交换机案例分析》

一、ethernet switch作用

在开始工程前，先讨论以下为什么要有以太网交换机。
简单来说，当越来越多的设备接入网络后，点对点的通信需要某一设备来集中处理数据的转发
以太网交换机就是为了完成这一任务，当然随着时代发展，其内部对网络包的处理变得更为多样，但本工程仅仅完成最基本的交换机功能

二、ethernet switch架构

首先我们明确一下，ethernet switch作用在ISO模型的传输层，物理层将由外置的PHY完成，更上层的网络层、链路层也可以进一步融入设计中。

ethernet switch的整体架构如下，主要由MAC的收发控制器、帧合并、帧处理单元和MAC地址查找表组成。支持4 port输入输出。
基本功能如下：

• 接受PHY上传的MAC帧，并检测是否出错
• Mac address查找，地址逆向学习，发送与广播frame
• CRC校验码计算、帧格式添加并下发PHY

具体功能细节将在每个子模块设计中进行详细介绍与分析
接下去将分为MAC控制、帧合并，处理单元、Mac地址LUT以及队列管理四部分进行设计

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