千兆UDP学习调试记录（三）
注：本文详细分析了基于FPGA实现UDP传输的Verilog代码，尽量理清了各个模块的所有逻辑，并以自己的理解实现出来。
20181008 周一
△整体代码如下，很简洁，模块也很清晰。
△ipsend模块梳理。GMII UDP数据包发送模块。
分析了代码，发现有很多知识需要补充……
1）以太网帧格式，有四重，常用的是DIX Ethernet II标准，IEEE 的 802.3 标准。
IEEE802.3帧格式如下，或见书P58页。
但程序中使用的是DIX以太网联盟推出的Ethernet II标准，如下。
数据链路层位于TCP/IP协议第二层，第一层是物理层，通常由物理芯片实现。TCP/IP，UDP/IP协议第三层为网络层（IP层）。
类型：该字段在网络协议栈分解中及其重要，上层协议众多，在处理数据的时候，必须要一个字段标识我这个交付给谁。如，该字段为0x0800时，表示将有效载荷交付给IP协议，为0x0806交付给ARP。
结构如下图，能很好的了解其关系。
可参见博文：https://blog.csdn.net/li1914309758/article/details/70050022
和博文 https://blog.csdn.net/hhpingyear/article/details/80216680
及博文 https://blog.csdn.net/a1414345/article/details/72781130
小结：原来MAC层是这样设计的，光是看书，完全没理解到这么“有趣”的设计方式，真的要，实践出真知啊。
所以在本程序中，前导码（8字节）+MAC（14字节）+数据（）+FCS（4字节CRC）。而这个“数据”就包含下一层的“IP数据报”了。
2）IP帧介绍。
到这里，内容就比较明显了，最大的是以太网帧->包含IP帧->再包含UDP帧。上一节分析了MAC帧，这节分析IP帧。
在程序中，使用的是最普遍（简单）方式，因此，没有“扩展”，能不用的就没有使用。报文格式如下，程序中，只用固定的20字节。
更多内容，参见一篇非常好的文章：http://www.cnblogs.com/kzloser/articles/2582349.html
接下来，程序IP首部设定，详细分析见下图中的注释。
注：FPGA程序中，[15:0]= 16'h4000，其中的“4”是在高位的，就是按“顺序”定义的。
注：为简化了程序，设计中直接将UDP的头部“跟”在了IP头部之后，但一定要区分开。对于IP头部，总共只有20字节！
3）UDP帧协议补充，如下图。
4）到此，分析完了ipsend模块所需的关于网络协议的相关知识，下面讲给出该模块的状态示意及其处理图。
梳理出下面的流程图，花了好久时间，使用Visio绘制，算作是一次学习画流程图。画的过程中，体会到流程图对写程序很重要，它能帮助理清程序思路，是一种很有效的方式。不过，我的流程图还画得很丑，还待多加练习。
希望上述流程图能提供一个清晰的以太网出传输组帧发送过程，并有一定的参考价值。
到此，介绍完IP_Send模块了（其实准确地说，应该是以太网帧发送模块）。
小结：
1、看似简单的一个以太网发送模块，但要搞清楚其中的每一行代码，必须要学习相关的通信协议，而这些协议内容很多，特别推荐《TCPIP详解卷一：协议》一书，学习后，受益匪浅。
2、在前面看书了解到相关协议的时候，并不觉得有什么特别，或难的地方，但到真正用于实践的时候，才明白，所有的细节，都要完全理解到才行。而且有些细节虽看似很小，但程序实现出来却要很大的功夫。所以，结合实践很重要。
3、虽然只是实现最简单的UDP，但其也包含了整个以太网传输细节，在程序设计中，必须要考虑到所有细节，才能完好的实现相应功能。
有兴趣的朋友，欢迎留言，交流，本人扣扣1021100382 ~