CN103595603A - 基于sopc技术的以太网远程网桥 - Google Patents

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CN103595603A CN201210285861.XA CN201210285861A CN103595603A CN 103595603 A CN103595603 A CN 103595603A CN 201210285861 A CN201210285861 A CN 201210285861A CN 103595603 A CN103595603 A CN 103595603A
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徐晓青
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Abstract

本发明公开了一种基于SOPC技术的以太网远程网桥，包括NIOS系统平台、E1接口模块和以太网接口模块，所述的NIOS系统平台包括NIOS处理器、MAC控制器、TDM帧处理模块、SDRAM控制器和FLASH控制器，所述的NIOS处理器、MAC控制器、TDM帧处理模块、SDRAM控制器和FLASH控制器之间通过Avalon总线连接。本发明的有益效果是：本装置将相距很远的局域网通过广域网实现之间数据的透明交互，本装置具有结构简单、功耗低、易于修改和更新、生命周期长等优点。

Description

基于SOPC技术的以太网远程网桥
技术领域
本发明涉及一种网桥，特别是涉及到一种基于SOPC技术的以太网远程网桥。
背景技术
网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。中继器从一个网络电缆里接收信号， 放大它们，将其送入下一个电缆。相比较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。网桥是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞。网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。
网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网络1 和网络2 通过网桥连接后，网桥接收网络1 发送的数据包，检查数据包中的地址，如果地址属于网络1 ，它就将其放弃，相反，如果是网络2 的地址，它就继续发送给网络2.这样可利用网桥隔离信息，将同一个网络号划分成多个网段（属于同一个网络号），隔离出安全网段，防止其他网段内的用户非法访问。由于网络的分段，各网段相对独立（属于同一个网络号），一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。
现有的网桥一般只能够为处于一地的局域网网段间提供连接，对于位置距离过远的两个局域网没有作用，随着计算机网络的飞速发展，越来越多的企业内部都建立有自己的局域网。对一个小型企业来说，可以方便地在自己的局域网上采用Internet的技术和产品来建立专用企业网络（即Intranet）。而对于一个大型公司或者一个系统来说，由于其分公司和下属机构地理分布不集中，整个公司或系统各个局域网之间的连接就成为关键问题。
发明内容
本发明的目的即在于克服现在技术的不足，提供一种基于SOPC技术的以太网远程网桥，解决现有网桥只能提供同一个地局域网网络间的连接，显的应用范围较窄的缺陷。
本发明是通过以下技术方案来实现的：基于SOPC技术的以太网远程网桥，包括NIOS系统平台、E1接口模块和以太网接口模块，所述的NIOS系统平台包括NIOS处理器、MAC控制器、TDM帧处理模块、SDRAM控制器和FLASH控制器，所述的NIOS处理器、MAC控制器、TDM帧处理模块、SDRAM控制器和FLASH控制器之间通过Avalon总线连接，所述的SDRAM控制器外接有同步动态随机存储器，所述的FLASH控制器外接有FLASH存储器，所述的以太网接口模块连接到MAC控制器，E1接口模块连接到TDM帧处理模块。
所述的Avalon总线上还连接有时钟模块。
所述的Avalon总线上还连接有监控模块，监控模块包括监控处理模块和连接在监控处理模块上的通信检测模块，监控处理模块连接到Avalon总线。
所述的NIOS处理器处理器上设置有用于系统调试的JTAG接口和URAT接口。
本发明的有益效果是：本装置将相距很远的局域网通过广域网实现之间数据的透明交互，本装置采用NIOS系统，能轻易实现任何数量的处理器或不同的处理器核组合在一起；通过将处理器、外设、存储器和I/0接口集成到一个单一的FPGA中，成本很低，结构变得简单，功耗也有很大的降低；NIOS基于可编程器件，易于修改和更新，延长了产品的生命周期。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例：
【实施例】
如图1所示，基于SOPC技术的以太网远程网桥，包括NIOS系统平台、E1接口模块和以太网接口模块，所述的NIOS系统平台包括NIOS处理器、MAC控制器、TDM帧处理模块、SDRAM控制器和FLASH控制器，所述的NIOS处理器、MAC控制器、TDM帧处理模块、SDRAM控制器和FLASH控制器之间通过Avalon总线连接，所述的SDRAM控制器外接有同步动态随机存储器，所述的FLASH控制器外接有FLASH存储器。
所述的以太网接口模块连接到MAC控制器，以太网接口模块用于IP数据包的封装和拆封；E1接口模块连接到TDM帧处理模块，对广域网的信号进行线路编码、解码，以及完成抖动抑制的功能。
所述的Avalon总线上还连接有时钟模块。
所述的NIOS处理器处理器上设置有用于系统调试的JTAG接口和URAT接口。
本发明的NIOS系统平台内采用了ucLinux作为嵌入式操作系统，具有多任务、虚拟内存、共享库、需求装载、优秀的内存管理以及TCP/IP网络支持等功能，具有体积更小、功能更强、快速稳定等优点。
本发明外接的FLASH存储器装载ucLinux操作系统及应用程序，同步动态随机存储器用于程序运行中的数据缓存。
本发明采用的NIOS软核RISC处理器，能轻易实现任何数量的处理器或不同的处理器核组合在一起；通过将处理器、外设、存储器和I/0接口集成到一个单一的FPGA中，成本很低，结构变得简单，功耗也有很大的降低；NIOS基于可编程器件，易于修改和更新，延长了产品的生命周期。
本发明的Avalon总线上还连接有监控模块，监控模块包括监控处理模块和连接在监控处理模块上的通信检测模块，监控处理模块连接到Avalon总线，该监控处理模块采用采用LPC2210嵌入式处理器。监控模块用于监控整个装置的通信状况，并显示到外端的显示屏上。
本发明使用时，需要配对使用，两个相距很远局域网与广域网之间都设置一个本装置，可以很方便地实现两个相距很远局域网之间数据的透明交互。

Claims (4)

1.基于SOPC技术的以太网远程网桥，其特征在于：包括NIOS系统平台、E1接口模块和以太网接口模块，所述的NIOS系统平台包括NIOS处理器、MAC控制器、TDM帧处理模块、SDRAM控制器和FLASH控制器，所述的NIOS处理器、MAC控制器、TDM帧处理模块、SDRAM控制器和FLASH控制器之间通过Avalon总线连接，所述的SDRAM控制器外接有同步动态随机存储器，所述的FLASH控制器外接有FLASH存储器，所述的以太网接口模块连接到MAC控制器，E1接口模块连接到TDM帧处理模块。
2.根据权利要求1所述的基于SOPC技术的以太网远程网桥，其特征在于：所述的Avalon总线上还连接有时钟模块。
3.根据权利要求2所述的基于SOPC技术的以太网远程网桥，其特征在于：所述的Avalon总线上还连接有监控模块，监控模块包括监控处理模块和连接在监控处理模块上的通信检测模块，监控处理模块连接到Avalon总线。
4.根据权利要求1～3中任一所述的基于SOPC技术的以太网远程网桥，其特征在于：所述的NIOS处理器处理器上设置有用于系统调试的JTAG接口和URAT接口。
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