以太网ARP测试实验
目录
一.ARP简介
1.1ARP概述
1.2ARP映射
1.3ARP工作方式
1.4以太网ARP数据包格式
1.5ARP协议
二.以太帧简介
2.1 以太帧概述
2.2以太帧传输方式
2.3以太网帧格式
2.4以太网帧间隙
三.PHY芯片通信接口：MII
3.1概述
3.2RGMII接口连接图
3.3RGMII接口时序
四.Xilinx原语
4.1原语概述
4.2时钟组件
4.2.1BUFG
4.2.2 BUFIO
4.2.3缓冲器使用场景
4.3I/O端口组件
4.3.1IDDR
4.3.2ODDR
4.3.3IDELAY
4.3.4IDELAYCTRL
五.实验任务
六.模块代码解析
6.1整体模块设计
6.2gmii_to_rgmii模块
6.2.1整体模块图
6.2.2rgmii_rx 模块
6.2.3rgmii_tx 模块
6.3arp模块
6.3.1整体模块图
6.3.2arp_rx 模块
6.3.3arp_tx 模块
七.modelsim仿真验证
7.1arp_tx仿真
7.1.1arp请求发送
7.1.2arp应答发送
7.2arp_rx仿真
7.2.1arp请求仿真
7.2.2arp应答
八.板级验证
8.1PC接收开发板arp请求
8.2开发板接收PC端arp请求
一.ARP简介
1.1ARP概述
ARP（Address Resolution Protocol），即地址解析协议，是根据 IP 地址（逻辑地址）获取 MAC 地址的一种 TCP/IP 协议。在以太网中，一个主机和另一个主机进行通信，必须要知道目的主机的 MAC 地址（物理地址），而目的 MAC 地址的获取由 ARP 协议完成。1.2ARP映射
MAC 地址在网络中表示网卡的 ID，每个网卡都需要并有且仅有一个 MAC 地址。在获取到目的 MAC 地址之后，将目的 MAC 地址更新至 ARP 缓存表中，称为 ARP 映射。ARP 映射是指将 IP 地址和 MAC 地址映射起来，分为静态映射和动态映射。静态映射：静态映射指手动创建一张 ARP 表，把 IP 地址和 MAC 地址关联起来。手动绑定之后，源主机在通信之前，就可以直接从 ARP 表中直接找到 IP 地址对应的 MAC 地址。
动态映射：动态映射指使用协议来获取相对应的物理地址，之所以用动态这个词是因为这个过程是自动完成的，一般应用程序的用户或系统管理员不必关心。已经设计出用于实现动态映射协议的有 ARP 和 RARP（逆地址解析协议）两种。
1.3ARP工作方式
ARP请求： 源主机发起查询目的 MAC 地址的报文称为 ARP 请求。 ARP应答：目的主机响应源主机并发送包含本地 MAC 地址的报文称为 ARP 应答。 免费ARP：源主机向目的主机发送的报文中的MAC和IP都为源主机。 作用是检查是否存在主机冲突。1.4以太网ARP数据包格式
ARP 协议通过以太网进行传输，那么必须也要按照以太网所规定的格式进行传输，以太网通信是以数据包的形式传输，由下图可以看出，ARP 数据位于以太网帧格式的数据段。
以太网后三段（以太网帧头、数据段、FCS）需要传输64Byte，填充数据len=64-14-28-4=18Byte。 1.5ARP协议
TCP/IP 是网络使用中最基本的通信协议，它包括上百个各种功能的协议，如：TCP、IP、 ARP、UDP 等。而 TCP 协议和 IP 协议是保证数据完整传输的两个重要的协议，因此 TCP/IP 协议用来表示Internet 协议簇。 ARP 协议属于 TCP/IP 协议簇的一种。
硬件类型（Hardware type）：硬件地址的类型，1 表示以太网地址。 协议类型（Protocol type）：要映射的协议地址类型，ARP 协议的上层协议为 IP 协议，因此该协议类型为 IP 协议，其值为 0x0800。 硬件地址长度（Hardware size）：硬件地址（MAC 地址，长度为6）的长度，以字节为单位。 协议地址长度（Protocol size）：IP 地址的长度，IP地址是32位，32/8=4，以字节为单位。 OP（Opcode）：操作码，用于表示该数据包为 ARP 请求或者 ARP 应答。1 表示 ARP 请求，2 表示 ARP应答。 源 MAC 地址：发送端的硬件地址。 源 IP 地址：发送端的协议（IP）地址。 目的 MAC 地址：接收端的硬件地址，在 ARP 请求时由于不知道接收端 MAC 地址，因此该字段为广播地址，即 48’hff_ff_ff_ff_ff_ff。 目的 IP 地址：接收端的协议（IP）地址。二.以太帧简介
2.1 以太帧概述
在以太网链路上的数据包称作以太帧，常见的以太网帧格式有Ethernet II、Ethernet802.3 RAW等。
2.2以太帧传输方式
单播：值从单一的源端发送到单一的目的端。单播地址：第一个字节的最低位为 0，比如 00-00-00-11-11-11。
广播：表示帧从单一的源发送到共享以太网上的所有主机。组播地址：第一个字节的最低位为 1，比如 01-00-00-11-11-11。
组播：组播可以理解为选择性的广播。广播地址：所有 48bit 全为 1，即 FF-FF-FF-FF-FF-FF。
2.3以太网帧格式
2.4以太网帧间隙
以太网相邻两帧之间的时间间隔，即帧间隙（IFG，Interpacket Gap）。帧间隙的时间就是网络设备和组件在接收一帧之后，需要短暂的时间来恢复并为接收下一帧做准备的时间。IFG 的最小值是 96 bit time。
10Mbit/s 最小时间为：96*100ns = 9600ns；
100Mbit/s 最小时间为：96*10ns = 960ns；
1000Mbit/s 最小时间为：96*1ns = 96ns。三.PHY芯片通信接口：MII
3.1概述
MII（Medium Independent Interface)介质独立接口，该接口一般应用于以太网硬件平台的MAC层和PHY层之间，MII接口类型有MII、RMII、GMII、RGMII等。 MII（Medium Independent Interface，媒体独立接口）：MII 支持 10Mbps 和 100Mbps 的操作，数据位宽为 4 位，在 100Mbps 传输速率下，时钟频率为 25Mhz。 RMII（Reduced MII简化媒体独立接口）：RMII 是 MII 的简化版，数据位宽为 2 位，在 100Mbps 传输速率下，时钟频率为 50Mhz。 GMII（Gigabit MII千兆比特媒体独立接口）：GMII 接口向下兼容 MII 接口，支持 10Mbps、100Mbps 和 1000Mbps 的操作，数据位宽为 8 位，在 1000Mbps 传输速率下，时钟频率为 125Mhz。 RGMII（Reduced GMII简化千兆比特媒体独立接口）：RGMII 是 GMII 的简化版，数据位宽为 4 位，在 1000Mbps 传输速率下，时钟频率为 125Mhz，在时钟的上下沿同时采样数据。在 100Mbps 和 10Mbps 通信速率下，为单个时钟沿采样。3.2RGMII接口连接图
ETH_RXC：接收数据参考时钟，1000Mbps 速率下，时钟频率为 125MHz，时钟为上下沿同时采样； 100Mbps 速率下，时钟频率为 25MHz；10Mbps 速率下，时钟频率为 2.5MHz，ETH_RXC 由 PHY 侧提供。 ETH_RXCTL（ETH_RX_DV）：接收数据控制信号。 ETH_RXD：四位并行的接收数据线。 ETH_TXC：发送参考时钟，1000Mbps 速率下，时钟频率为 125MHz，时钟为上下沿同时采样；100Mbps速率下，时钟频率为 25MHz；10Mbps 速率下，时钟频率为 2.5MHz，ETH_TXC 由 MAC 侧提供。 ETH_TXCTL（ETH_TXEN）：发送数据控制信号。 ETH_TXD：四位并行的发送数据线。 ETH_RESET_N：芯片复位信号，低电平有效。 ETH_MDC：数据管理时钟（Management Data Clock），该引脚对 ETH_MDIO 信号提供了一个同步的时钟。 ETH_MDIO：数据输入/输出管理（Management Data Input/Output），该引脚提供了一个双向信号用于传递管理信息。 ETH_MDC 和 ETH_MDIO 为 MDIO 接口引脚，用于配置 PHY 芯片内部寄存器；由于 PHY 芯片的内部寄存器在默认配置下也可以正常工作，因此本次实验没有对 MDIO 接口进行读写操作，只用到了以太网的 RGMII 接口信号和复位信号。 ETH_TXCTL 和 ETH_RXCTL 控制信号同样采用 DDR （DDR在一个CLK周期传输两次数据，分别在上升沿和下降沿各传输一次数据。）的方式在一个时钟周期内传输两位控制信号，即上升沿发送/接收数据使能（TX_EN/RX_ DV）信号，下降沿发送/接收使能信号与错误信号的异或值（TX_ERR xor TX_EN、RX_ERR xor RX_DV）。当 RX_DV 为高电平（表示数据有效），RX_ERR 为低电平（表示数据无错误），则异或的结果值为高电平，因此只有当 ETH_RXCTL 和 ETH_TXCTL 信号的上下沿同时为高电平时，发送和接收的数据有效且正确。 3.3RGMII接口时序
RXC 的上下边沿与 RXD 和 RX_CTL 信号对齐，相位相同。
因为上下沿采样时，数据也在更新，因此采集的数据容易有误，采用接收时钟延迟部分，使得在数据更新的中间进行采样，从而保证采样数据的准确性。
四.Xilinx原语
4.1原语概述
原语是 Xilinx 器件底层硬件中的功能模块，它使用专用的资源来实现一系列的功能。相比于 IP 核，原语的调用方法更简单，但是一般只用于实现一些简单的功能。本章主要用到了 BUFG、BUFIO、IDDR、ODDR、IDELAYE2 和 IDELAYCTRL。
以Xilinx为例,共分为10类:计算组件、IO端口组件、寄存器/锁存器、时钟组件、处理器组件、移位寄存器、配置和检测组件、RAM/ROM组件、Slice/CLB组件以及G-tranceiver。
4.2时钟组件
时钟组件包括各种全局时钟缓冲器、全局时钟复用器、普通I/O本地的时钟缓冲器以及高级时钟管理模块。与其相关的原语包括BUFG、BUFR、BUFH、BUFIO、BUFGCE、BUFGDLL和DCM等。
下图中包含4个BUFIO，4个BUFR，2个BUFMR。
4.2.1BUFG
BUFG：全局缓冲，BUFG 的输出到达 FPGA 内部的 IOB、CLB、块 RAM 的时钟延迟和抖动最小。BUFG原语模板如下：
4.2.2 BUFIO
BUFIO：IO时钟缓冲器，其独立于全局时钟资源，适合采集源同步数据。它只能驱动 IO Block里面的逻辑，不能驱动 CLB 里面的 LUT，REG 等逻辑。BUFIO 原语模板如下：
4.2.3缓冲器使用场景
4.3I/O端口组件
I/O组件提供了标准单端I/O缓存（IBUF/OBUF）、DDR专用I/O信号缓存（IDDR/ODDR）、可变抽头延迟链（IDELAY/ODELAY）、上拉（PULLUP)、下拉（PULLDOWN)以及单端信号和差分信号之间的相互转换（IBUFDS/OBUFDS）等。
4.3.1IDDR
IDDR概述：输入数据的双沿采样，是ILOGIC块中专用的寄存器，用于实现输入数据双沿采样，将输入的上下边沿 DDR 信号，转换成两位单边沿 SDR 信号在 7 系列设备的 ILOGIC block 中有专属的 registers 来实现 input double-data-rate(IDDR) registers。
IDDR原语结构图如下：
IDDR原语模板如下：
OPPOSITE_EDGE模式下：
Q1在上升沿采样数据，Q2在下降沿采样数据。
SAME_EDGE模式下：
Q1和Q2都为上升沿采样数据。但此时Q1和Q2错位不利于采集。
SAME_EDGE_PIPELINED模式下 :
相当于Q1在上面模式下打一拍，这样Q1和Q2数据对齐，利于采样。
4.3.2ODDR
ODDR：输出数据的双沿采样，是OLOGIC块中专用的寄存器 ，用于实现输出数据双沿采样。
ODDR原语结构图如下：
ODDR原语模板如下：
OPPOSITE_EDGE 模式下：
D1下降沿更新数据，D2上升沿更新数据，OQ上升沿采样D1，下降沿采样D2。
SAME_EDGE 模式下：
D1和D2都为上升沿更新数据，OQ上升沿采样D1，下降沿采样D2。
4.3.3IDELAY
IDELAYL:每个I/O模块都包含了一个可编程的延迟原语，称作IDELAYE2。IDELAY2是一个可编程的31阶延迟原语，它既可以应用于组合逻辑也可以应用于时序逻辑或者同时用于两者。用于在信号通过引脚进入芯片内部之前，进行延时调节。
IDELAYE2 原语模板如下：
4.3.4IDELAYCTRL
IDELAYCTRL模块连续校准其区域内的各个IDELAY/ODELAY，以减少工艺、电压和温度变化的影响。IDELAYCTRL模块使用用户提供的REFCLK校准IDELAY和ODELAY。
IDELAYCTRL 原语如下：
五.实验任务
本节实验任务是使用领航者 ZYNQ 开发板上的 PL 端以太网接口，和上位机实现 ARP 请求和应答的功能。当上位机发送 ARP 请求时，开发板返回 ARP 应答数据。当按下开发板的触摸按键时，开发板发送 ARP请求，此时上位机返回应答数据。六.模块代码解析
6.1整体模块设计
PLL模块：该模块对系统时钟进行倍频，输出 200Mhz 的时钟，用于 IDELAYCTRL 原语的参考时钟 。
arp_ctrl模块：该模块负责检测输入的触摸按键是否被按下，从而判断出arp的类型是arp请求还是arp应答，进而控制 ARP 顶层模块发起请求与产生应答等操作。
gmii_to_rgmii模块：因为FPGA不能处理双沿信号，因此需要进行双沿（DDR）数据和单沿（SDR）数据之间的转换。
arp顶层模块：该模块实现了以太网 ARP 数据包的接收、发送以及 CRC 校验的功能。
6.2gmii_to_rgmii模块
6.2.1整体模块图
该模块实现了双沿（DDR）数据和单沿（SDR）数据之间的转换。
6.2.2rgmii_rx 模块
IDELAY2模块：rgmii_rx_ctl 控制信号和 4 位 rgmii_rxd 数据先经过 IDELAY2 进行延时，这里3.3节中提到过，进行数据延迟是为了保证采样数据的准确性 。IDELAY2 原语必须搭配 IDELAYCTRL 原语进行使用。
下面的idelay_clk就是PLL倍频输出的200MHZ时钟。
BUFIO模块：因为通过BUFIO连接产生的延迟比通过BUFG产生的延迟要小。
BUFG模块：时钟专用引脚输入的 rgmii_rxc 时钟经过 BUFG 后，得到 rgmii_rxc_bufg（gmii_rx_clk），该时钟为全局缓冲时钟，其到达 FPGA 内部的 IOB、CLB、块 RAM 的时钟延迟和抖动非常小，为其他模块提供操作时钟；
IDDR模块：IDDR 将双沿 1 位数据转换成单沿两位数据。
6.2.3rgmii_tx 模块
TX模块没有delay部分,因为由于 A7 系列没有 ODELAYE2 原语，所以这里直接接ODDR。
首先使用ODDR原语将单沿两位使能数据转换成双沿单位数据。
接着使用generate for 语句实现对 ODDR 的例化，由于输出的数据引脚为 4 位数据，因此这里共例化了 4 次。
6.3arp模块
6.3.1整体模块图
crc32_d8模块：本次实验只对发送模块做校验，没有对接收模块做校验。这是由于我们可以直接通过解析出的数据来大致判断接收是否正确，而发送模块必须发送正确的校验数据，否则发送的数据直接被电脑的网卡丢弃，导致 ARP 请求或者应答失败。
arp_tx模块：ARP 发送模块根据以太网帧格式和 ARP 协议发送 ARP 请求或者 ARP 应答
数据。 arp_rx模块：ARP 接收模块负责解析以太网的数据，判断目的 MAC 地址和目的 IP 地址 是否为开发板的地址，然后按照 ARP 协议将数据解析出来。6.3.2arp_rx 模块
clk:接收的rxc时钟信号；
rst_n: 复位信号,低电平有效
gmii_rxd_dv: GMII输入数据有效信号
gmii_rxd[7:0]: GMII输入数据
arp_rx_done: ARP接收完成信号
arp_rx_type: ARP接收类型 0:请求 1:应答
src_mac: 接收到的源MAC地址
src_ip: 接收到的源IP地址
该模块作用：第一：检查前导码、目的MAC、0806ARP协议、目的IP、ARP类型是否有误。
第二：从ARP报文中解析出源MAC和源IP（比如电脑发给开发板的ARP请求，开发板解析出电脑的MAC和IP），还有ARP一包报文接收完成信号，ARP类型。
6.3.2.1波形图
gmii_rx_dv:当复位信号消失后，gmii_rx_dv开始拉高传入有效数据。gmii_rx_dv的持续长度就是一帧以太网数据，如上所示，从前导码开始，到CRC校验结束。
gmii_rxd[7:0]：传输的以太网数据包，依次是前导码，SFD，目的MAC地址，源MAC地址，长度/类型，数据，FCS。
arp_done:当发送完28byte的ARP数据之后，18byte填充数据之前，拉高arp_done，表示arp接收完成。
arp_rx_type:当接收28byte的arp数据时，接收到上图中的OP时，即可判断接收的arp种类，0代表请求，1代表应答。
src_mac:解析出的源mac地址。
src_ip:解析出来的源ip地址。
6.3.2.2状态转换图
解析arp数据包可以用以上状态机。
st_idle:表示当无arp请求或者arp应答数据传来，或者已经解析完毕时。当跳转使能skip_en来临，代表接收到第一个前导码8’h55。若是无跳转使能，则回到本状态。
st_preamble:表示正在接收前导码和SFD。当skip_en来临，代表前导码和SFD接收完毕。若接收码中有误，则跳转到st_rx_end。若没接收完，则回到本状态。
st_eth_head:表示正在接收以太网帧头（目的MAC地址，源MAC地址，长度/类型）。skip_en来临，表示准确无误接收完以太网帧头数据。接收错误则跳转到st_rx_end。未接收完，则回到本状态。
st_arp_data:表示正在接收arp应答/arp请求数据。skip_en表示准确无误接收完arp数据，error_en表示接收arp数据有误，都跳转到st_rx_end。若没接收完，则回到本状态。
st_rx_end：只要接收以太网数据中有数据接收出错，立马终止接收，当所有数据准确无误接收后跳转回st_idle状态。
6.3.2.3代码解析
空闲状态时，只要GMII输入数据有效信号gmii_rx_dv来临并且第一个前导码传来，立即跳转至下一状态。 
接收前导码状态时，因为前导码是7个8'h55，而空闲状态时已经检测出一个8'h55，因此这里只要检测6个就行。故只要这6个前导码中有一个不是8'h55就代表前导码错误，终止接收。
若7个前导码接收均准确，则继续检查SFD（8‘h05）是否准确，若准确，则跳转至下一状态；若错误，则终止接收。
接着接收以太网帧头，首先将6Byte的目的MAC地址寄存起来，然后判断该数据知否为开发板的MAC地址或者为广播地址，若都不是，终止接收，若是，则继续接收后面数据。
由于cnt=6~11时代表时源MAC地址，未知，故这里不操作。
当cnt=12~13时，暂存2Byte长度/类型数据，接着判断该以太网中的数据属于哪个上层协议，例如 0x0800 代表 IP 协议（网际协议）、0x0806 代表 ARP 协议（地址解析协议）等。这里是判断是否为ARP协议（ETH_TYPE=0806)。若是，则继续接收后面数据，若不是，则终止接收。
接着到接收28Byte ARP数据。 这里硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度无需判断其是否有误。
cnt=6~7时，接收OP数据，这里将OP数据暂存起来。
cnt=8~13时，接收源MAC地址，这里将MAC数据暂存起来。
cnt=14~17时，接收源IP地址，这里将IP数据暂存起来。
cnt=18~23时，因为目的MAC地址未知，因此这里不操作。
cnt=24~27时，接收目的IP地址，这里将IP数据暂存起来。
cnt=28时，表示arp所有数据接收完毕，接下来进行判断以上数据是否有误。首先判断目的IP是否正确，若正确，再判断是否是arp请求/应答信号,若是，则skip_en和arp_rx_done拉高，代表接收信号完成（为什么这里不判断接收信号中的MAC,IP地址是否正确就直接发送接收完成信号，因为可以在接收端数据进行人眼识别）。接下来将源mac地址和源ip地址解析出来，则根据操作码判断是arp信号种类。
GMII输入数据有效信号拉低，代表以太网数据接收完毕,则可以跳转至空闲状态。
6.3.3arp_tx 模块
clk:rxc时钟信号。
rst_n:复位信号,低电平有效。
arp_tx_en:ARP发送使能信号。
arp_tx_type:ARP发送类型 0:请求 1:应答。
des_mac:发送的目标MAC地址。
des_ip:发送的目标IP地址。
crc_data:CRC校验数据。
crc_next:CRC下次校验完成数据.
tx_done:以太网发送完成信号
gmii_tx_en:GMII输出数据有效信号
gmii_txd:GMII输出数据
crc_en:CRC开始校验使能
crc_clr:CRC数据复位信号
6.3.3.1波形图
arp_en：复位信号结束后，该信号拉高一个时钟周期，代表开始发送arp信号。
arp_tx_type:arp信号类型，0代表arp请求，1代表arp应答。
des_mac、des_ip:目标mac地址和目标ip地址。
crc_data:校验数据。
crc__next:下次校验完成数据。
gmii_tx_en：拉高代表GMII开始发送数据，拉低代表数据发送完成。
gmii_txd：代表GMII输出数据。
tx_done：代表一帧以太网数据发送完毕。
crc_en：如下图，在以太网帧头+以太网数据器件拉高，进行crc校验。
crc_clr：以太网数据发送完毕，crc清零。
6.3.3.2状态转换图
st_ilde：不发送以太网信号或者已经发送完一帧以太网数据。
st_preamble:当skip_en来临，进入发送前导码和SFD状态。发送完进入发送以太网帧头 状态，未发送完回到本状态。
st_eth_head:当skip_en来临，进入发送以太网帧头数据状态。发送完进入发送arp数据状态，未发送完回到本状态。
st_arp_data:当skip_en来临，进入发送arp数据状态。发送完进入发送crc数据状态，未发送完回到本状态。
st_crc:当skip_en来临，表示数据全部发送完毕，进入空闲状态。未发送完回到本状态。
6.3.3.3代码解析
pos_tx_en：因为arp_tx_en是异步信号，这里要捕捉其上升沿，所以打两拍，得到arp_tx_en的上升沿信号未pos_tx_en。则该信号来临，代表可以发送一帧以太网数据。
因为dex_mac,des_ip是输入信号，故当这两个信号更新时，需要同时将数据更新到以太网数据中的eth_head处和arp数据中的arp_data处。
同时根据输入信号arp_tx_type判断arp中的OP值。
gmii_tx_en拉高，开始发送以太网数据。7个8’h55+1个8‘h05,一共8个数据。
当发送到以太网帧头时，立马拉高crc_en，开始进行crc校验。6Byte目的MAC地址+6Byte源MAC地址+2Byte长度/类型，一共14Byte.
第一个if控制cnt累加，当发送完46个字节重新归零，进入下一状态。
第二个if控制arp发送的数值，cnt<28，发送arp真实数据，剩余18个字节全填充为0.
发送crc校验值。
6.3.4arp_ctrl模块
该模块作用：当检测到触摸按键来临时，给出发送arp请求包信号，此时arp_en=1，arp_tx_type=0；
当检测到arp包接收完成并且接收的是arp请求是， 给出发送arp应答包信号，此时arp_en=1.arp_tx_type=1。
七.modelsim仿真验证
7.1arp_tx仿真
7.1.1arp请求发送
1：当arp_tx_en拉高，检测到该信号上升沿时， 输入信号des_mac和des_ip无变化，还保持默认值0 。与此同时检测arp类型，1处为0,故为arp请求信号。
2：发送7Byte前导码和1ByteSFD。
3：发送目的MAC地址。这里为ff，因为是板子向PC发送arp请求，所以板子是源（源MAC和源IP已知），PC是目的（目的IP已知，目的MAC未知）。在目的MAC未知的情况下采用广播形式。
4：发送源MAC地址001122334455。
5：因为是发送arp协议，故为0806.
6：硬件地址的类型，1 表示以太网地址。
7：ARP 协议的上层协议为 IP 协议，因此该协议类型为 IP 协议，其值为 0x0800。
8：硬件地址长度6.
9：IP地址长度4.
10：1 表示 ARP 请求，2 表示 ARP应答。这里是arp请求故为0001.
11：源MAC地址001122334455.
1：源IP地址192_168_001_102.
2:目的MAC地址未知，为广播形式。
3：目的IP地址192_168_001_102.
7.1.2arp应答发送
1：arp_tx_type为1,为arp应答信号。
2：发送前导码+SFD。
3：目的MAC地址，因为des_mac数值已经更新为001122334455,故此处已知目的MAC地址也为001122334455.
4：源MAC地址，也是开发板的MAC地址001122334455.
1：源MAC地址
2：源IP地址
3：目的MAC地址
4：目的IP地址。
7.2arp_rx仿真
7.2.1arp请求仿真
此时是PC向开发板发送请求，开发板是目的，PC是源。
1：前导码。
2：目的MAC地址，未知，故为广播。
3：源MAC地址即PC MAC地址。
4：OP为1表示是arp请求。
5：源MAC已知。
6：源IP已知。
7：目的MAC未知。
7.2.2arp应答
此时开发板接收PC端应答信号，开发板是目的，PC是源。但源MAC已知。
1：目的MAC。
2：源MAC。
3：02表示是arp应答。
4：源MAC。
5：源IP。
6：目的MAC。
八.板级验证
8.1PC接收开发板arp请求
首先将PC端的IP地址设置为192.168.1.102.
通过arp -a命令 查看接口处表示PC没有收到开发板的arp请求信号。
轻触开发板触摸按键，重新查询，可以看到PC已经接收到开发板arp请求信号。
8.2开发板接收PC端arp请求
首先使用arp -d命令将上面接口映射表删除，然后使用ping 192.168.1.10向开发板发送arp请求。
PC端发送arp请求。
通过WireShark查看arp请求和arp应答信号。
以下是PC端发送的arp请求信号，请求信号中包含PC端IP和PC端MAC和开发板端IP。
以下是开发板的arp应答信号，发送的有开发板IP和开发板MAC即PC端的IP。
通过arp -a查看，接口映射已经成功。
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