CN105530247A - 基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路及方法,属于FPGA设计技术领域。本发明充分利用SRIO?Stream包格式的有效位得到DeviceID宽度判决信息,保留了原有SRIO?Stream包格式的完整性,没有增加额外的帧开销,同时基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路采用结构简单的数字电路,实时实现DeviceID宽度判决功能,保留了原有SRIO模块低延迟、高宽带的包交换特性,相比原有SRIO收发模块具有很好的兼容性。
Description
技术领域
本发明涉及FPGA设计技术领域,具体涉及一种基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路及方法。
背景技术
目前基于FPGA的SRIOIP核无法处理本地节点和远程节点存在相异宽度DeviceID的情况。因为根据SRIO协议,SRIO本地和远程双发收发帧的内容均含有DeviceID信息,包括DeviceID宽度和内容,由本地和远程双方配置决定。一旦本地节点和远程节点的DeviceID配置宽度不匹配,那么基于FPGA的SRIOIP核将会按照本地DeviceID宽度的配置情况对接收帧内容进行协议解析,从而导致有效信息解析失效。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是:如何设计一种基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路及匹配方法。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路,包括基于FPGA的SRIOIP核、DeviceID自动匹配模块和用户端;所述基于FPGA的SRIOIP核包括BUFFER层和PHY层,所述DeviceID自动匹配模块连接用户端与BUFFER层;
所述基于FPGA的SRIOIP核是实现物理层、传输层和协议层的电路模块,所述物理层由基于FPGA的SRIOIP核的PHY层实现,实现SRIO协议收发帧的数据并串转换和收发功能;所述的协议层和传输层的协议解析由DeviceID自动匹配模块实现,实现基于DeviceID宽度自动匹配的SRIO的协议解析功能;
所述DeviceID自动匹配模块包含Initiator接口、Target接口以及SRIOStream包格式接口;所述的Initiator接口、Target接口与用户端连接,所述SRIOStream包格式接口与BUFFER层连接;
所述DeviceID自动匹配模块还包含本地DeviceID宽度判决模块、本地SRIOStream包格式封帧模块、远程DeviceID宽度判决模块和远程SRIOStream包格式解帧模块;
所述本地DeviceID宽度判决模块连接Initiator接口和本地SRIOStream包格式封帧模块,用于接收Initiator接口的DeviceID宽度信息,进行宽度判决,然后将得到的DeviceID宽度判决信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块参与本地SRIOStream包格式封帧;
所述本地SRIOStream包格式封帧模块连接Initiator接口、本地DeviceID宽度判决模块和SRIOStream包格式接口,用于将来自于Initiator接口的SRIO协议信息和来自于本地DeviceID宽度判决模块的DeviceID宽度判决信息进行封帧得到SRIOStream包格式帧,通过SRIOStream包格式接口传递至BUFFER层,并通过PHY层最终通过串行总线发送出去;
所述远程DeviceID宽度判决模块连接BUFFER层和远程SRIOStream包格式解帧模块,用于接收BUFFER层传递过来的DeviceID宽度信息,进行判决后得到DeviceID宽度判决信息,并将DeviceID宽度判决信息传递至远程SRIOStream包格式解帧模块;
所述远程SRIOStream包格式解帧模块连接SRIOStream包格式接口、Target接口和远程DeviceID宽度判决模块,内部含有8位解帧模块、16位解帧模块和2选1选择器,用于接收BUFFER层传递过来的SRIOStream包格式帧,并根据远程DeviceID宽度判决模块传递过来的DeviceID宽度判决信息通过2选1选择器的选择进行8位或16位解帧,并将包含协议解析信息的解帧结果通过Target接口传递至用户端。
本发明还提供了一种基于上述电路实现FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的方法,包括发送过程和接收过程;
所述发送过程包括以下步骤:
A1、用户端通过Initiator接口将SRIO协议信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块;
A2、本地DeviceID宽度判决模块接收来自于Initiator接口的本地DeviceID宽度信息,并根据本地DeviceID8位或16位的宽度信息产生需要参与本地SRIOStream包格式封帧模块封帧的宽度判决信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块;
A3、本地SRIOStream包格式封帧模块将Initiator接口、SRIO协议信息和本地DeviceID宽度判决信息进行封帧,得到SRIOStream包格式帧并通过SRIOStream包格式接口传递至BUFFER层;
A4、BUFFER层将SRIOStream包格式传递至PHY层并最终通过串行总线发送出去;
所述接收过程包括以下步骤:
B1、串行总线接收到串行数据通过PHY层传递至BUFFER层;
B2、远程DeviceID宽度判决模块接收BUFFER层传递过来的DeviceID宽度信息,进行判决后得到DeviceID宽度判决信息,并将DeviceID宽度判决信息传递至远程SRIOStream包格式解帧模块的2选1选择器;
B3、远程SRIOStream包格式解帧模块接收BUFFER层传递过来的SRIOStream包格式帧,分别进行8位和16位解帧,得到8位的SRIOStream协议信息和16位的SRIOStream协议信息,并根据远程DeviceID宽度判决模块传递过来的DeviceID宽度判决信息通过2选1选择器进行8位的SRIOStream协议信息和16位的SRIOStream协议信息的2选1,得到其中一种SRIOStream协议信息作为解析结果通过Target接口传递至用户端。
优选地,步骤B2中判决的方式是根据SRIOStream包格式帧的有效位得到DeviceID宽度判决信息。
(三)有益效果
本发明充分利用SRIOStream包格式的有效位得到DeviceID宽度判决信息,保留了原有SRIOStream包格式的完整性,没有增加额外的帧开销,同时基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路采用结构简单的数字电路,实时实现DeviceID宽度判决功能,保留了原有SRIO模块低延迟、高宽带的包交换特性,相比原有SRIO收发模块具有很好的兼容性。
附图说明
图1为本发明实施例的电路结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示,本发明提供了一种基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路,包括基于FPGA的SRIOIP核、DeviceID自动匹配模块和用户端;所述基于FPGA的SRIOIP核包括BUFFER层和PHY层,所述DeviceID自动匹配模块连接用户端与BUFFER层;
所述基于FPGA的SRIOIP核是实现串行RapidIO的物理层、传输层和协议层的电路模块,所述物理层由基于FPGA的SRIOIP核的PHY层实现,实现SRIO协议收发帧的数据并串转换和收发功能;所述的协议层和传输层的协议解析由DeviceID自动匹配模块实现,实现基于DeviceID宽度自动匹配的SRIO的协议解析功能;
所述DeviceID自动匹配模块包含Initiator接口、Target接口以及SRIOStream包格式接口;所述的Initiator接口、Target接口与用户端连接,所述SRIOStream包格式接口与BUFFER层连接;
所述DeviceID自动匹配模块还包含本地DeviceID宽度判决模块、本地SRIOStream包格式封帧模块、远程DeviceID宽度判决模块和远程SRIOStream包格式解帧模块;
所述本地DeviceID宽度判决模块连接Initiator接口和本地SRIOStream包格式封帧模块,用于接收Initiator接口的DeviceID宽度信息(DeviceID宽度为8位或16位),进行宽度判决,例如,若宽度为8位则得到值为0的DeviceID宽度判决信息,若为16位则得到值为1的DeviceID宽度判决信息,然后将得到的DeviceID宽度判决信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块参与本地SRIOStream包格式封帧;
所述本地SRIOStream包格式封帧模块连接Initiator接口、本地DeviceID宽度判决模块和SRIOStream包格式接口,用于将来自于Initiator接口的SRIO协议信息和来自于本地DeviceID宽度判决模块的DeviceID宽度判决信息进行封帧得到SRIOStream包格式帧,通过SRIOStream包格式接口传递至BUFFER层,并通过PHY层最终通过串行总线发送出去;
所述远程DeviceID宽度判决模块连接BUFFER层和远程SRIOStream包格式解帧模块,用于接收BUFFER层传递过来的DeviceID宽度信息,进行判决后得到DeviceID宽度判决信息,并将DeviceID宽度判决信息传递至远程SRIOStream包格式解帧模块的2选1选择器;
所述远程SRIOStream包格式解帧模块连接SRIOStream包格式接口、Target接口和远程DeviceID宽度判决模块,内部含有8位解帧模块、16位解帧模块和2选1选择器,用于接收BUFFER层传递过来的SRIOStream包格式帧,并根据远程DeviceID宽度判决模块传递过来的DeviceID宽度判决信息通过2选1选择器的选择进行8位或16位解帧,并将包含协议解析信息的解帧结果通过Target接口传递至用户端。
本发明还提供了一种基于上述电路实现FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的方法,包括发送过程和接收过程;
所述发送过程包括以下步骤:
A1、用户端通过Initiator接口将SRIO协议信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块;
A2、本地DeviceID宽度判决模块接收来自于Initiator接口的本地DeviceID宽度信息,并根据本地DeviceID8位或16位的宽度信息产生需要参与本地SRIOStream包格式封帧模块封帧的宽度判决信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块;
A3、本地SRIOStream包格式封帧模块将Initiator接口、SRIO协议信息和本地DeviceID宽度判决信息进行封帧,得到SRIOStream包格式帧并通过SRIOStream包格式接口传递至BUFFER层;
A4、BUFFER层将SRIOStream包格式传递至PHY层并最终通过串行总线发送出去;
所述接收过程包括以下步骤:
B1、串行总线接收到串行数据通过PHY层传递至BUFFER层;
B2、远程DeviceID宽度判决模块接收BUFFER层传递过来的DeviceID宽度信息,进行判决后得到DeviceID宽度判决信息,并将DeviceID宽度判决信息传递至远程SRIOStream包格式解帧模块的2选1选择器;
B3、远程SRIOStream包格式解帧模块接收BUFFER层传递过来的SRIOStream包格式帧,分别进行8位和16位解帧,得到8位的SRIOStream协议信息和16位的SRIOStream协议信息,并根据远程DeviceID宽度判决模块传递过来的DeviceID宽度判决信息通过2选1选择器进行8位的SRIOStream协议信息和16位的SRIOStream协议信息的2选1,得到其中一种SRIOStream协议信息作为解析结果通过Target接口传递至用户端。判决的方式是根据SRIOStream包格式帧的有效位(表1中的TT)得到DeviceID宽度判决信息。
表1SRIOStream包格式
可以看出,本发明充分利用SRIOStream包格式的有效位得到DeviceID宽度判决信息,保留了原有SRIOStream包格式的完整性,没有增加额外的帧开销,同时基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路采用结构简单的数字电路,实时实现DeviceID宽度判决功能,保留了原有SRIO模块低延迟、高宽带的包交换特性,相比原有SRIO收发模块具有很好的兼容性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的电路,其特征在于,包括基于FPGA的SRIOIP核、DeviceID自动匹配模块和用户端;所述基于FPGA的SRIOIP核包括BUFFER层和PHY层,所述DeviceID自动匹配模块连接用户端与BUFFER层;
所述基于FPGA的SRIOIP核是实现物理层、传输层和协议层的电路模块,所述物理层由基于FPGA的SRIOIP核的PHY层实现,实现SRIO协议收发帧的数据并串转换和收发功能;所述的协议层和传输层的协议解析由DeviceID自动匹配模块实现,实现基于DeviceID宽度自动匹配的SRIO的协议解析功能;
所述DeviceID自动匹配模块包含Initiator接口、Target接口以及SRIOStream包格式接口;所述的Initiator接口、Target接口与用户端连接,所述SRIOStream包格式接口与BUFFER层连接;
所述DeviceID自动匹配模块还包含本地DeviceID宽度判决模块、本地SRIOStream包格式封帧模块、远程DeviceID宽度判决模块和远程SRIOStream包格式解帧模块;
所述本地DeviceID宽度判决模块连接Initiator接口和本地SRIOStream包格式封帧模块,用于接收Initiator接口的DeviceID宽度信息,进行宽度判决,然后将得到的DeviceID宽度判决信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块参与本地SRIOStream包格式封帧;
所述本地SRIOStream包格式封帧模块连接Initiator接口、本地DeviceID宽度判决模块和SRIOStream包格式接口,用于将来自于Initiator接口的SRIO协议信息和来自于本地DeviceID宽度判决模块的DeviceID宽度判决信息进行封帧得到SRIOStream包格式帧,通过SRIOStream包格式接口传递至BUFFER层,并通过PHY层最终通过串行总线发送出去;
所述远程DeviceID宽度判决模块连接BUFFER层和远程SRIOStream包格式解帧模块,用于接收BUFFER层传递过来的DeviceID宽度信息,进行判决后得到DeviceID宽度判决信息,并将DeviceID宽度判决信息传递至远程SRIOStream包格式解帧模块;
所述远程SRIOStream包格式解帧模块连接SRIOStream包格式接口、Target接口和远程DeviceID宽度判决模块,内部含有8位解帧模块、16位解帧模块和2选1选择器,用于接收BUFFER层传递过来的SRIOStream包格式帧,并根据远程DeviceID宽度判决模块传递过来的DeviceID宽度判决信息通过2选1选择器的选择进行8位或16位解帧,并将包含协议解析信息的解帧结果通过Target接口传递至用户端。
2.一种基于权利要求1所述的电路实现FPGA的SRIO节点自动匹配相异DeviceID宽度的方法,其特征在于,包括发送过程和接收过程;
所述发送过程包括以下步骤:
A1、用户端通过Initiator接口将SRIO协议信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块;
A2、本地DeviceID宽度判决模块接收来自于Initiator接口的本地DeviceID宽度信息,并根据本地DeviceID8位或16位的宽度信息产生需要参与本地SRIOStream包格式封帧模块封帧的宽度判决信息传递至本地SRIOStream包格式封帧模块;
A3、本地SRIOStream包格式封帧模块将Initiator接口、SRIO协议信息和本地DeviceID宽度判决信息进行封帧,得到SRIOStream包格式帧并通过SRIOStream包格式接口传递至BUFFER层;
A4、BUFFER层将SRIOStream包格式传递至PHY层并最终通过串行总线发送出去;
所述接收过程包括以下步骤:
B1、串行总线接收到串行数据通过PHY层传递至BUFFER层;
B2、远程DeviceID宽度判决模块接收BUFFER层传递过来的DeviceID宽度信息,进行判决后得到DeviceID宽度判决信息,并将DeviceID宽度判决信息传递至远程SRIOStream包格式解帧模块的2选1选择器;
B3、远程SRIOStream包格式解帧模块接收BUFFER层传递过来的SRIOStream包格式帧,分别进行8位和16位解帧,得到8位的SRIOStream协议信息和16位的SRIOStream协议信息,并根据远程DeviceID宽度判决模块传递过来的DeviceID宽度判决信息通过2选1选择器进行8位的SRIOStream协议信息和16位的SRIOStream协议信息的2选1,得到其中一种SRIOStream协议信息作为解析结果通过Target接口传递至用户端。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤B2中判决的方式是根据SRIOStream包格式帧的有效位得到DeviceID宽度判决信息。
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