以太网UDP 实验(eth_udp_rx.v)

当以太网包数据被正确接收后， 解析出正确的IP地址后，送给UDP模块处理。 UDP模块需要检查源端口号，目的端口号，检查UDP的checksum是否正确，如果所有检查都是正确的，将数据送给应用层。

图1

图2

状态机（udp_rx_st）逻辑的描述如下，状态流程图如图3（注意省略了状态转移条件不满足时，停留在当前状态的箭头）所示:

状态机处理过程：其中任何一步检查出错误，将状态机跳转到12。

状态0：初始化相应的寄存器，将A/B Buffer的子地址指向 1023， 跳转到状态1。注意这里udp_checksum被初始化成-20，因为在代码中计算了一次UDP包头长度，一次IP包头长度，实际上需要的是两次UDP包头长度，所以将差值（-20）先设置好。

状态1：等待1个时钟周期， 跳转到状态2。

状态2：两个时钟周期后，从子地址1023处读出标志，用来查看UDP_RX_DRAM中是否有数据包需要解析（A/B Buffer是否可以读数据），如果有， 跳转到状态3。设置A/B Buffer地址到IP长度处。

状态3：读取UDP_RX_DRAM中数据包的长度， 跳转到状态4。设置A/B Buffer地址到IP协议处。

状态4：计算IP长度的checksum， 跳转到状态5。设置A/B Buffer地址到源IP地址处。

状态5：计算IP协议 的checksum， 跳转到状态6。设置A/B Buffer地址到源IP地址处。

状态6：计算源IP地址， 目的IP地址， UDP源port， 目的port的checksum， 跳转到状态7。

状态7：计算UDP数据长度， 计算UDP长度的checksum， 跳转到状态8。验证UDP源port， 目的port是否正确，如果不正确，立起udp_rx_error。

状态8：计算UDP checksum （16-bit）的checksum， 跳转到状态9。注意这里判断了udp_rx_len[15]是否为1，如果为1，则表示在状态7中  udp_rx_len <= udp_rx_data[11:0] – 8;   的结果是负数，因此说明UDP的长度小于8（包头不完整），转到状态13，并立起udp_rx_error。这里也收集前面状态7的UDP源port或 目的port错误，转到状态13。如果没有错误，转到状态9。

状态9：根据UDP数据计算checksum，读出数据，如果剩余数据大于两个byte，转到状态10；如果剩余数据少于两个byte，转到状态12，注意要区分剩余1个byte数据，和数据偶数个被读完的情况（剩余0个byte数据）。

状态10：根据UDP数据计算checksum，读出数据，如果剩余数据大于两个byte，转到状态9；如果剩余数据少于两个byte，继续判断：如果剩余1个byte数据，转到状态11；如果是数据偶数个被读完的情况（剩余0个byte数据），转到状态12。

状态11：处理奇数长度的最后一个数据，同时计算checksum，跳转到状态12；

状态12：计算checksum的结果，如果计算的结果正确或者UDP包中checksum位置填写的是0，跳转到状态13； 如果checksum计算的结果不对，表示checksum 错误信息，跳转到状态13

状态13：清除UDP_RX_DRAM的封包字节， 跳转到状态14。

状态14：跳转到状态15。

状态15：UDP_RX_DRAM的A/B Buffer 位置加一， 跳转到状态0。

 

图3 udp_rx_st流程图

 

eth_udp_rx.v 代码：