软硬件都开源！基于千兆以太网的温度传感应用

今天和大家分享一个基于千兆以太网的项目应用方案，是一种应用思路，如果想要添加其他功能或者传感器可以在此基础上进行改进。

需要声明的是，本次分享的内容包含整个工程（FPGA工程+上位机软件）全部代码，转载请注明出处，先行谢过！视频中对代码与IP都进行了较为详细的介绍，如需对内部结构进一步了解可参考《基于Aurora的网口通信笔记》，链接：基于Aurora的网口通信笔记，个人认知难免存在纰漏，还请大家指出并修正。

工程使用ZYNQ作为主控芯片，利用ds18b20进行温度采集，内部所涉及的所有OSI均由ZYNQ固有IP构成，无外接芯片，物理层PHY使用1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII IP，数据链路层MAC使用Tri Mode Ethernet MAC IP,（传输层+网络层）控制模块使用udp_ip_protocol_stack，设计温度采集实时传输系统，处理结果通过SFP发送给上位机，系统运行高速、稳定，可有效反映温度变化。

工程示例包含两种情况，分别为单路ds18b20温度采集传输与双路温度采集传输，两者区别不大。

上位机使用Qt软件设计，包含UDP数据发送与接收功能，并设计有接收内容存储功能。（后台回复：千兆以太网即可获得全部代码链接）

SFP实拍

温度数据变化

视频讲解

由于视频中已经对硬件与软件工程进行了介绍，最后就再补充一些调试时遇到的bug：

1、上拉电阻的设置

DS18B20为one-wire型通行总线，也就是其通信引脚只有一个，该引脚既做为输出也做为输入使用，所以在进行引脚分配时需要对其设置成弱上拉，使用的指令为：

set_property PULLUP true [get_ports {DS18B20}]

2、状态机问题

在设计过程中状态机遇到一个问题，首先是在从等待数据发送状态WAIT_UDP_DATA跳转到WAIT_ACK状态后，FPGA发送到上位机的是三条完全相同的数据拼在一起，解决时浪费了较多的时间。

后经过程序分析，是因为发送的话只需要在WAIT_ACK状态判断TX_ack信号，之后跳转到SEND_UDP_DATA[x]状态时，不需要判断tx_ack信号，否则的话会从SEND_UDP_DATA状态跳回到WAIT_ACK，而WAIT_ACK状态只会发送前8字节的数据，这样的话三次发送24字节数据，UDP_STACK接收到设定的24byte数据（udp_ip_protocol_stack才不管你发的对不对，反正是24byte就好了），即开始向上位机发送，所以SEND_UDP_DATA状态对数据的填充语句一直未执行导致bug，特此记录。

3、网络字节序

在以太网中，网络字节序是一个常谈的话题，网络字节序基本就是大端对齐，即内部地址的低位存放高序字节。在以太网发送时发送的顺序是先发送数据的高位，即从内存地址的低位读待发送数据，所以在数据发送时，要把待发送的数据手动按照大端对齐的方式放到传输线上，比如要发送的第一个8byte数据为：“The tem”（空格也是一位），那么传输线上的数据格式为：{m,e,t, ,e,h,T}的ASCII码值。