CN110224948A - 一种基于fpga的多协议通信数据交换装置及方法 - Google Patents

一种基于fpga的多协议通信数据交换装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110224948A
CN110224948A CN201910555363.4A CN201910555363A CN110224948A CN 110224948 A CN110224948 A CN 110224948A CN 201910555363 A CN201910555363 A CN 201910555363A CN 110224948 A CN110224948 A CN 110224948A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
fpga
control list
transmission control
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910555363.4A
Other languages
English (en)
Inventor
姜凯
于治楼
王帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Inspur Artificial Intelligence Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Shandong Inspur Artificial Intelligence Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Inspur Artificial Intelligence Research Institute Co Ltd filed Critical Shandong Inspur Artificial Intelligence Research Institute Co Ltd
Priority to CN201910555363.4A priority Critical patent/CN110224948A/zh
Publication of CN110224948A publication Critical patent/CN110224948A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置及方法，属于接口通信技术领域。本发明的基于FPGA的多协议通信数据交换装置包括FPGA，FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，传输控制列表配置逻辑模块与传输控制列表模块相连接，传输控制列表模块与多协议帧解析/转发逻辑模块相通信。该发明的基于FPGA的多协议通信数据交换装置能够节省硬件资源，简化应用难度，能够实现多协议数据多模式的转发，并且实现简单，具有很好的推广应用价值。

Description

一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置及方法
技术领域
本发明涉及接口通信技术领域，具体提供一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置及方法。
背景技术
多协议转发在数字通信系统中应用非常广泛，但是大多数系统中的接口类型单一。在多个协议模块之间需要相互通信的系统中，传统的方式，需要CPU通过协议栈针对各个协议进行转换，这无疑增加了硬件资源和调试难度。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA作为一种可编程的数字器件，在多协议接口扩展方面应用非常广泛。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种能够节省硬件资源，简化应用难度，能够实现多协议数据多模式的转发，并且实现简单的基于FPGA的多协议通信数据交换装置。
本发明进一步的技术任务是提供一种基于FPGA的多协议通信数据交换方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置，包括FPGA，FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，传输控制列表配置逻辑模块与传输控制列表模块相连接，传输控制列表模块与多协议帧解析/转发逻辑模块相通信，多协议帧解析/转发逻辑模块与若干接收/发送缓存模块分别连接，传输控制列表模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块分别与交换控制模块相通信，若干接收/发送缓存模块分别连接接口。
若干接收/发送缓存模块分别连接的接口包括I2C接口、SPI接口、Uart接口、MDIO接口等。
该基于FPGA的多协议通信数据交换装置能够实现基于FPGA的多协议通信数据交换方法，该基于FPGA的多协议通信数据交换方法中FPGA内实现交换控制逻辑、多协议帧解析/转发逻辑、接收/发送缓存、传输控制列表和传输控制列表配置逻辑，其中多协议帧解析/转发逻辑根据接收缓存的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表，查找发送缓存的通路号，并将数据转发；在查询传输控制列表时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整；传输控制列表配置逻辑对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表。
作为优选，所述传输控制列表配置逻辑模块对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表模块。
作为优选，所述多协议帧解析/转发逻辑模块根据接收缓存模块的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表模块，查找发送缓存模块的通路号，并将数据转发。
作为优选，查询传输控制列表模块时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整。
作为优选，查询传输控制列表模块后，为多端口同协议数据转发，则依据轮询缓存的顺序进行数据转发。
作为优选，查询传输控制列表模块后，为多端口多协议数据转发，则不同协议缓存数据可并行转发。
一种基于FPGA的多协议通信数据交换方法，该方法中，FPGA内实现交换控制逻辑、多协议帧解析/转发逻辑、接收/发送缓存、传输控制列表和传输控制列表配置逻辑，其中多协议帧解析/转发逻辑根据接收缓存的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表，查找发送缓存的通路号，并将数据转发；在查询传输控制列表时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整；传输控制列表配置逻辑对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表。
该基于FPGA的多协议通信数据交换方法通过基于FPGA的多协议通信数据交换装置实现。基于FPGA的多协议通信数据交换装置，包括FPGA，FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，传输控制列表配置逻辑模块与传输控制列表模块相连接，传输控制列表模块与多协议帧解析/转发逻辑模块相通信，多协议帧解析/转发逻辑模块与若干接收/发送缓存模块分别连接，传输控制列表模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块分别与交换控制模块相通信，若干接收/发送缓存模块分别连接接口。
作为优选，若查询传输控制列表后，为多端口同协议数据转发，则依据轮询缓存的顺序进行数据转发。
作为优选，若查询传输控制列表后，为多端口多协议数据转发，则不同协议缓存数据可并行转发。
与现有技术相比，本发明的基于FPGA的多协议通信数据交换方法具有以下突出的有益效果：所述基于FPGA的多协议通信数据交换方法基于FPGA，其中FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，能够节省硬件资源，简化应用难度，能够实现多协议数据多模式的转发，并且实现简单，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明所述基于FPGA的多协议通信数据交换方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本发明的基于FPGA的多协议通信数据交换装置及方法作进一步详细说明。
实施例
本发明的基于FPGA的多协议通信数据交换装置，包括FPGA，FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，传输控制列表配置逻辑模块与传输控制列表模块相连接，传输控制列表模块与多协议帧解析/转发逻辑模块相通信，多协议帧解析/转发逻辑模块与若干接收/发送缓存模块分别连接，传输控制列表模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块分别与交换控制模块相通信，若干接收/发送缓存模块分别连接接口。
其中，传输控制列表配置逻辑模块对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表模块。
多协议帧解析/转发逻辑模块根据接收缓存模块的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表模块，查找发送缓存模块的通路号，并将数据转发。
查询传输控制列表模块时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整。
查询传输控制列表模块后，为多端口同协议数据转发，则依据轮询缓存的顺序进行数据转发。
查询传输控制列表模块后，为多端口多协议数据转发，则不同协议缓存数据可并行转发。
该基于FPGA的多协议通信数据交换装置能够实现基于FPGA的多协议通信数据交换方法，该基于FPGA的多协议通信数据交换方法中FPGA内实现交换控制逻辑、多协议帧解析/转发逻辑、接收/发送缓存、传输控制列表和传输控制列表配置逻辑，其中多协议帧解析/转发逻辑根据接收缓存的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表，查找发送缓存的通路号，并将数据转发；在查询传输控制列表时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整；传输控制列表配置逻辑对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表。
本发明的基于FPGA的多协议通信数据交换方法，FPGA内实现交换控制逻辑、多协议帧解析/转发逻辑、接收/发送缓存、传输控制列表和传输控制列表配置逻辑，其中多协议帧解析/转发逻辑根据接收缓存的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表，查找发送缓存的通路号，并将数据转发；在查询传输控制列表时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整；传输控制列表配置逻辑对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表。若查询传输控制列表后，为多端口同协议数据转发，则依据轮询缓存的顺序进行数据转发。若查询传输控制列表后，为多端口多协议数据转发，则不同协议缓存数据可并行转发。
该基于FPGA的多协议通信数据交换方法通过基于FPGA的多协议通信数据交换装置实现。基于FPGA的多协议通信数据交换装置，包括FPGA，FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，传输控制列表配置逻辑模块与传输控制列表模块相连接，传输控制列表模块与多协议帧解析/转发逻辑模块相通信，多协议帧解析/转发逻辑模块与若干接收/发送缓存模块分别连接，传输控制列表模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块分别与交换控制模块相通信，若干接收/发送缓存模块分别连接接口。
该基于FPGA的多协议通信数据交换方法具体流程如图1所示：检测逻辑发现设备接入后，会将通路的发送和接收缓存加入轮询列表，同时开始接收或发送数据；接收到数据时，首先通过检测逻辑进行帧校验，判定接收数据无误时，将数据写入接收缓存队列，同时，数据转发逻辑轮询到一路接收缓存队列有数据时，就将查询传输控制列表，查找被允许的发送缓存号，并依据访问控制列表将数据进行对应地址和协议的转换，将数据写入对应编号的发送缓存中。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置，其特征在于：包括FPGA，FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，传输控制列表配置逻辑模块与传输控制列表模块相连接，传输控制列表模块与多协议帧解析/转发逻辑模块相通信，多协议帧解析/转发逻辑模块与若干接收/发送缓存模块分别连接，传输控制列表模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块分别与交换控制模块相通信，若干接收/发送缓存模块分别连接接口。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的多协议通信数据交换装置，其特征在于：所述传输控制列表配置逻辑模块对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表模块。
3.根据权利要求2所述的基于FPGA的多协议通信数据交换装置，其特征在于：所述多协议帧解析/转发逻辑模块根据接收缓存模块的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表模块，查找发送缓存模块的通路号，并将数据转发。
4.根据权利要求3所述的基于FPGA的多协议通信数据交换装置，其特征在于：查询传输控制列表模块时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整。
5.根据权利要求4所述的基于FPGA的多协议通信数据交换装置，其特征在于：查询传输控制列表模块后，为多端口同协议数据转发，则依据轮询缓存的顺序进行数据转发。
6.根据权利要求5所述的基于FPGA的多协议通信数据交换装置，其特征在于：查询传输控制列表模块后，为多端口多协议数据转发，则不同协议缓存数据可并行转发。
7.一种基于FPGA的多协议通信数据交换方法，其特征在于：该方法中，FPGA内实现交换控制逻辑、多协议帧解析/转发逻辑、接收/发送缓存、传输控制列表和传输控制列表配置逻辑，其中多协议帧解析/转发逻辑根据接收缓存的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表，查找发送缓存的通路号，并将数据转发；在查询传输控制列表时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整；传输控制列表配置逻辑对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表。
8.根据权利要求7所述的基于FPGA的多协议通信数据交换方法，其特征在于：若查询列表后，为多端口同协议数据转发，则依据轮询缓存的顺序进行数据转发。
9.根据权利要求8所述的基于FPGA的多协议通信数据交换方法，其特征在于：若查询列表后，为多端口多协议数据转发，则不同协议缓存数据可并行转发。
CN201910555363.4A 2019-06-25 2019-06-25 一种基于fpga的多协议通信数据交换装置及方法 Pending CN110224948A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910555363.4A CN110224948A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 一种基于fpga的多协议通信数据交换装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910555363.4A CN110224948A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 一种基于fpga的多协议通信数据交换装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110224948A true CN110224948A (zh) 2019-09-10

Family

ID=67814552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910555363.4A Pending CN110224948A (zh) 2019-06-25 2019-06-25 一种基于fpga的多协议通信数据交换装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110224948A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111124968A (zh) * 2019-12-05 2020-05-08 山东浪潮人工智能研究院有限公司 一种基于fpga与risc-v的互联交换方法
CN111245866A (zh) * 2020-03-04 2020-06-05 深圳市龙信信息技术有限公司 基于硬件加速的以太网应用层协议控制系统及方法
CN114531476A (zh) * 2021-12-30 2022-05-24 爱普（福建）科技有限公司 一种工业协议解析和数据转换的方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103685292A (zh) * 2013-12-20 2014-03-26 哈尔滨工业大学 一种通用的协议转换装置及方法
KR20170098426A (ko) * 2016-02-22 2017-08-30 아이엠엘(주) 다수의 디지털 입출력을 갖는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 실시간 시험을 위한 필드프로그램로직칩 기반 hils 시험 장치
CN107980215A (zh) * 2016-08-31 2018-05-01 深圳配天智能技术研究院有限公司 一种协议转换器及协议转换方法
CN108228513A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种基于fpga架构的智能串口通讯模块及控制方法
CN108632168A (zh) * 2018-04-16 2018-10-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种基于fpga的异步串口通信数据交换方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103685292A (zh) * 2013-12-20 2014-03-26 哈尔滨工业大学 一种通用的协议转换装置及方法
KR20170098426A (ko) * 2016-02-22 2017-08-30 아이엠엘(주) 다수의 디지털 입출력을 갖는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 실시간 시험을 위한 필드프로그램로직칩 기반 hils 시험 장치
CN107980215A (zh) * 2016-08-31 2018-05-01 深圳配天智能技术研究院有限公司 一种协议转换器及协议转换方法
CN108228513A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种基于fpga架构的智能串口通讯模块及控制方法
CN108632168A (zh) * 2018-04-16 2018-10-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种基于fpga的异步串口通信数据交换方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111124968A (zh) * 2019-12-05 2020-05-08 山东浪潮人工智能研究院有限公司 一种基于fpga与risc-v的互联交换方法
CN111245866A (zh) * 2020-03-04 2020-06-05 深圳市龙信信息技术有限公司 基于硬件加速的以太网应用层协议控制系统及方法
CN111245866B (zh) * 2020-03-04 2021-09-14 深圳市龙信信息技术有限公司 基于硬件加速的以太网应用层协议控制系统及方法
CN114531476A (zh) * 2021-12-30 2022-05-24 爱普（福建）科技有限公司 一种工业协议解析和数据转换的方法和系统
CN114531476B (zh) * 2021-12-30 2023-10-20 爱普（福建）科技有限公司 一种工业协议解析和数据转换的方法和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110224948A (zh) 一种基于fpga的多协议通信数据交换装置及方法
CA2543231C (en) A method and apparatus to provide data streaming over a network connection in a wireless mac processor
CN207427184U (zh) 一种全双工LoRa网关
CN108494414A (zh) 超低功耗多模物联网无线模块
CN103049414A (zh) Fc总线与can总线间数据的转换及传输方法
CN112468529B (zh) 一种会话管理方法及设备
WO2010072098A1 (zh) eNB的光交换装置及方法
CN109062847A (zh) 片上系统、用于rs485串口通讯的ip核及其控制方法
CN107786988B (zh) 一种多信道LoRa网关及其信号处理方法
WO2016176891A1 (zh) 一种智能家庭控制网关
KR20220051850A (ko) 네트워크 혼잡 처리 방법, 모델 업데이트 방법 및 관련 장치
CN104993996A (zh) 采用局域网实时数据传输的调度通信方法
US20200275366A1 (en) Wireless Local Area Network Communications Method, Receiver, Access Point and Station
CN113225329A (zh) 一种用于进行IoT设备之间跨协议通信的系统
CN110519145B (zh) 一种基于双向环网的多主485路由通信方法和系统
CN113282587A (zh) 状态数据的传输方法及装置、存储介质、电子装置
CN205681443U (zh) 基于多个网络运营商的数据整合系统
WO2021027047A1 (zh) 异构链路数据转译和分发方法、系统、设备和存储介质
CN102025789A (zh) 名址映射维护方法及名址映射系统
CN102970778A (zh) 支持ummp协议的物联网融合通信网关
US10270652B2 (en) Network management
CN107342949B (zh) 一种实现tdm与分组业务动态复用传输的装置、方法
CN108834140A (zh) 一种数据处理终端及其处理方法
CN106027137B (zh) 多星兼容的卫星遥感地面接收处理方法
CN101572665B (zh) IPv6 over IPv4隧道切换方法及设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190910

RJ01 Rejection of invention patent application after publication