CN107947900A - 一种用于advb协议的端口状态机控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明属于集成电路设计技术领域，涉及一种用于ADVB协议的端口状态机控制电路。本发明包括链路控制单元(1)和协议控制单元(2)。本发明针对ADVB协议，对固有的FC‑AV协议作了简化，无需执行原语序列协议及FC‑2层端口状态机的跳转，端口状态简单，因此状态机只需激活状态与离线状态两个状态即可。发送端具备发送条件即可将数据提交FC链路，接收端实现链路同步即可进行数据接收。本发明所实现的电路方式简单，且支持基于容器的传输方式、单向传输等特点，并且可靠性高、体积小，满足视频图像远程传输的协议要求。

Description

一种用于ADVB协议的端口状态机控制电路
技术领域
本发明属于集成电路设计技术，尤其涉及一种用于ADVB协议的端口状态机控制电路。
背景技术
基于FC-AV(Fibre Channel-Audio Video)音视频协议视频传输转发协议实现的电路互联方式较为复杂，存在由于网络中通道堵塞、争抢链路或交换延迟所带来的传输时延不确定性问题，从而导致数据传输延迟高的弊端。
同时基于FC-AV(Fibre Channel-Audio Video)音视频协议的传输机制较为复杂，需要连接初始化、流量控制以及交换所需的端口注册等操作。并且需要交换机的协同工作，对于点对点的单向连接的音视频传输资源消耗较大，因此不适应音视频的快速实时传输的特点。
发明内容
发明的目的是：为了避免传输网络中出现的通道堵塞、争抢链路或交换延迟所引起的传输时延不确定性等问题，本发明提供了一种端口快速上线并实现ARCIN818协议的电路，以保证数据传输的低延迟、高可靠性的特点。
本发明的技术方案是：一种用于ADVB协议的端口状态机控制电路，包括链路控制单元1和协议控制单元2。其中链路控制单元实现了FC-FS协议所描述的输入数据的字同步和对齐功能，包括Rxword模块101、CRC校验码产生模块102、Txword模块103；协议控制单元是电路的主要功能实现模块PSM(端口状态机)以及帧控制和数据校验逻辑组成，包括RXFSM状态机控制模块201、TxArbCtrl发送数据仲裁模块202和TxArbMux发送数据选择模块203；
其中，Rxword模块101与RXFSM状态机控制模块201相连，执行LOS FSM(失同步状态机)，检测同步，将PHY接口输入的16位数据进行字对齐、奇偶校验和检测接收字符错误，将接收数据从用户时钟域传递到系统时钟域。当检测到光纤上有信号时，与此光纤相连的接收器必须实现位同步和所接收到的已编码位流的传送字边界的同步；
CRC校验码产生模块102与协议控制单元的TxArbMux发送数据选择模块203相连，负责根据ClientGenCRC信号的需要，对来自协议控制单元的发送数据流产生CRC校验码及其相关信息，并插入到数据包EOF前一个字段的位置；
Txword模块103与本单元的CRC校验码产生模块102相连，将32位字转换为16位数据，与其相关信息一起输出到用户时钟域，并检测K字符的错误；
RXFSM状态机控制模块201中运行一个状态机，根据定界符检测有效的接收帧，并判断帧是否有字符错误，最终将接收帧发送到客户端接口；
TxArbCtrl发送数据仲裁模块202与TxArbMux发送数据选择模块203相连，根据优先顺序及相关寄存器和信号状态对数据发送通道的四个数据源进行仲裁，生成切换总线的控制信号；
TxArbMux发送数据选择模块203与TxArbCtrl发送数据仲裁模块202相连，执行数据选择功能，在TxArbCtrl输出的控制信号控制下切换总线，选择对应的Tx数据源。
数据接收和处理的工作步骤如下：
1)Rxword模块101检测是否有新数据帧进入ADVB控制器模块，若接收到数据帧，则将输入的16位数据进行字对齐和检测接收字符错误，组成32位数据格式，将接收数据从用户时钟域传递到系统时钟域；
2)RXFSM状态机控制模块201运行一个状态机，根据定界符检测有效的接收帧，并判断帧是否有字符错误，最终将接收帧发送到客户端接口，由于ADVB帧协议底层信号ARINC818需要识别的底层原语信号SOFi、SOFt、EOFn、EOFt、IDLE，因此状态机也只有这五个状态；
3)TxArbMux发送数据选择模块203接受来自用户端的32位数据，在TxArbCtrl发送数据仲裁模块202输出的控制信号控制下切换总线，选择对应的Tx数据源，其中数据源分为两大类：空闲状态的IDLE和正常传输下的ADVB数据帧；将选择的数据发送至CRC校验码产生模块102进行CRC的校验；
4)CRC校验码产生模块102接受来自TxArbMux发送数据选择模块203的发送的数据，负责根据ClientGenCRC信号的需要，使数据流产生CRC校验码及其相关信息，并插入到数据包EOF前一个字段的位置。最终数据发送至Txword模块103；
5)Txword模块103接受来自CRC校验码产生模块102的产生的带有CRC信息的数据，将32位字转换为16位数据，与其相关信息一起输出到用户时钟域，并检测K字符的错误，完成传输。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于ADVB协议的端口状态机控制电路，发送端只需负责数据封装及向FC链路的提交工作，无需等待接收端返回原语信号，也不需要关心接收端接收缓冲区的状态；接收端仅需获取链路同步和字同步后，即可接收FC链路上的ADVB帧，且无需向发送方返回任何信息。这些协议规定避免了由于链路故障、数据丢失或接收端缓冲区满而导致的链路恢复和等待过程，为高速数据发送提供了保障。利用这些特性，也使得基于ADVB帧的传输实现视频图像数据的按行缓冲及按行显示，相比于传统的由于网络延迟不确定而采取的按图像帧进行缓冲和显示的策略，按行图像信息进行处理的机制大大缩短了画面的传输延迟。
附图说明
图1是本发明一种用于ADVB协议的端口状态机控制电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细描述。
如图1所示,本发明涉及的一种用于ADVB协议的端口状态机控制电路包括链路控制单元和MAC控制单元。其中链路控制单元，包括链路控制单元1和协议控制单元2。其中链路控制单元实现了FC-FS协议所描述的输入数据的字同步和对齐功能，包括Rxword模块101、CRC校验码产生模块102、Txword模块103；协议控制单元是电路的主要功能实现模块PSM(端口状态机)以及帧控制和数据校验逻辑组成，包括RXFSM状态机控制模块201、TxArbCtrl发送数据仲裁模块202和TxArbMux发送数据选择模块203；
其中，Rxword模块101与RXFSM状态机控制模块201相连，执行LOS FSM(失同步状态机)，检测同步，将PHY接口输入的16位数据进行字对齐、奇偶校验和检测接收字符错误，将接收数据从用户时钟域传递到系统时钟域。当检测到光纤上有信号时，与此光纤相连的接收器必须实现位同步和所接收到的已编码位流的传送字边界的同步；
CRC校验码产生模块102与协议控制单元的TxArbMux发送数据选择模块203相连，负责根据需要(ClientGenCRC信号)，对来自协议控制单元的发送数据流产生CRC校验码及其相关信息，并插入到数据的恰当位置；
Txword模块103与本单元的CRC校验码产生模块102相连，主要将32位字转换为16位数据，与其相关信息一起输出到用户时钟域，并检测K字符的错误；
RXFSM状态机控制模块201中运行一个状态机，根据定界符检测有效的接收帧，并判断帧是否有字符错误，最终将接收帧发送到客户端接口；并判断帧是否有字符错误，最终将接收帧发送到客户端接口，由于ADVB帧协议底层信号ARINC818需要识别的底层原语信号SOFi、SOFt、EOFn、EOFt、IDLE，因此状态机也只有这五个状态；
TxArbCtrl发送数据仲裁模块202与TxArbMux发送数据选择模块203相连，与模块根据优先顺序及相关寄存器和信号状态对数据发送通道的四个数据源进行仲裁，生成切换总线的控制信号；
TxArbMux发送数据选择模块203与TxArbCtrl发送数据仲裁模块202相连，执行数据选择器，在TxArbCtrl输出的控制信号控制下切换总线，选择对应的Tx数据源。
本发明针对航空领域的新的发展需求，构建了一种基于ADVB帧的视频传输转发协议实现的电路，协议支持来源于FC-AV(Fibre Channel-Audio Video)音视频协议，但是进行了简化，将信息的传输改为点对点的单向连接，即基于一根光纤即可实现发送端到接收端视频数据的单向传输，并取消了连接初始化、流量控制以及交换所需的端口注册等操作。由于ADVB帧的视频传输要求的互联方式简单，因此不存在由于网络中通道堵塞、争抢链路或交换延迟所带来的传输时延不确定性问题，从而保证了数据传输的低延迟特点。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种用于ADVB协议的端口状态机控制电路，其特征在于：所述电路包括链路控制单元(1)和协议控制单元(2)；其中链路控制单元实现了FC-FS协议所描述的输入数据的字同步和对齐功能，包括Rxword模块(101)、CRC校验码产生模块(102)、Txword模块(103)；协议控制单元是电路的主要功能实现模块PSM(端口状态机)以及帧控制和数据校验逻辑组成，包括RXFSM状态机控制模块(201)、TxArbCtrl发送数据仲裁模块(202)和TxArbMux发送数据选择模块(203)；
其中，Rxword模块(101)与RXFSM状态机控制模块(201)相连，执行LOS FSM，检测同步，将PHY接口输入的16位数据进行字对齐、奇偶校验和检测接收字符错误，将接收数据从用户时钟域传递到系统时钟域；当检测到光纤上有信号时，与此光纤相连的接收器必须实现位同步和所接收到的已编码位流的传送字边界的同步；
CRC校验码产生模块(102)与协议控制单元的TxArbMux发送数据选择模块(203)相连，负责根据ClientGenCRC信号的需要，对来自协议控制单元的发送数据流产生CRC校验码及其相关信息，并插入到数据包EOF前一个字段的位置；
Txword模块(103)与本单元的CRC校验码产生模块(102)相连，将32位字转换为16位数据，与其相关信息一起输出到用户时钟域，并检测K字符的错误；
RXFSM状态机控制模块(201)中运行一个状态机，根据定界符检测有效的接收帧，并判断帧是否有字符错误，最终将接收帧发送到客户端接口；
TxArbCtrl发送数据仲裁模块(202)与TxArbMux发送数据选择模块(203)相连，根据优先顺序及相关寄存器和信号状态对数据发送通道的四个数据源进行仲裁，生成切换总线的控制信号；
TxArbMux发送数据选择模块(203)与TxArbCtrl发送数据仲裁模块(202)相连，执行数据选择功能，在TxArbCtrl输出的控制信号控制下切换总线，选择对应的Tx数据源；
数据接收和处理的工作步骤如下：
1)Rxword模块(101)检测是否有新数据帧进入ADVB控制器模块，若接收到数据帧，则将输入的16位数据进行字对齐和检测接收字符错误，组成32位数据格式，将接收数据从用户时钟域传递到系统时钟域；
2)RXFSM状态机控制模块(201)运行一个状态机，根据定界符检测有效的接收帧，并判断帧是否有字符错误，最终将接收帧发送到客户端接口，由于ADVB帧协议底层信号ARINC818需要识别的底层原语信号SOFi、SOFt、EOFn、EOFt、IDLE，因此状态机也只有这五个状态；
3)TxArbMux发送数据选择模块(203)接受来自用户端的32位数据，在TxArbCtrl发送数据仲裁模块(202)输出的控制信号控制下切换总线，选择对应的Tx数据源，其中数据源分为两大类：空闲状态的IDLE和正常传输下的ADVB数据帧；将选择的数据发送至CRC校验码产生模块(102)进行CRC的校验；
4)CRC校验码产生模块(102)接受来自TxArbMux发送数据选择模块(203)的发送的数据，负责根据ClientGenCRC信号的需要，使数据流产生CRC校验码及其相关信息，并插入到数据包EOF前一个字段的位置；最终数据发送至Txword模块(103)；
5)Txword模块(103)接受来自CRC校验码产生模块(102)的产生的带有CRC信息的数据，将32位字转换为16位数据，与其相关信息一起输出到用户时钟域，并检测K字符的错误，完成传输。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113110882A (zh) * 2021-04-15 2021-07-13 山东英信计算机技术有限公司 一种fc驱动中管理fc端口运行的方法、装置和系统
CN114553369A (zh) * 2022-01-10 2022-05-27 合肥埃科光电科技股份有限公司 一种基于fpga的检测数字信号线缆性能的系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102413322A (zh) * 2011-12-07 2012-04-11 中国航空无线电电子研究所 一种基于行同步的航空电子数字视频总线成帧系统及其方法
US8829479B2 (en) * 2008-11-21 2014-09-09 L-3 Communications Corporation Isolated high-speed digital interface for vehicles
CN104735551A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 中国航空工业集团公司第六三一研究所 Advb接收容错及处理方法
CN104735386A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 中国航空工业集团公司第六三一研究所 Advb发送控制电路及实现方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8829479B2 (en) * 2008-11-21 2014-09-09 L-3 Communications Corporation Isolated high-speed digital interface for vehicles
CN102413322A (zh) * 2011-12-07 2012-04-11 中国航空无线电电子研究所 一种基于行同步的航空电子数字视频总线成帧系统及其方法
CN104735551A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 中国航空工业集团公司第六三一研究所 Advb接收容错及处理方法
CN104735386A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 中国航空工业集团公司第六三一研究所 Advb发送控制电路及实现方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱志强: ""航电系统中基于AVDB的数字视频传输技术研究"", 《测控技术》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113110882A (zh) * 2021-04-15 2021-07-13 山东英信计算机技术有限公司 一种fc驱动中管理fc端口运行的方法、装置和系统
CN113110882B (zh) * 2021-04-15 2023-02-28 山东英信计算机技术有限公司 一种fc驱动中管理fc端口运行的方法、装置和系统
CN114553369A (zh) * 2022-01-10 2022-05-27 合肥埃科光电科技股份有限公司 一种基于fpga的检测数字信号线缆性能的系统及方法
CN114553369B (zh) * 2022-01-10 2023-11-03 合肥埃科光电科技股份有限公司 一种基于fpga的检测数字信号线缆性能的系统及方法

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