CN117336387A - 多协议互联方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种多协议互联方法、设备及计算机可读存储介质，本公开通过主机控制和管理SWITCH交换模块，以实现SWITCH交换模块与所述设备板卡的数据交互；通过SWITCH交换模块实现多协议数据帧转换和网络路由交换；通过SWITCH交换模块使设备板卡之间直接进行数据交互，提升了传输效率，提高了系统功能扩展性。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种协议互联方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着电子技术的进步和软硬件系统的发展，越来越多的互联总线协议在不断被采用。实际应用中，随着控制系统的复杂度越来越高，控制系统的规模越来越大，实现复杂功能需要多个部件进行互联，如机箱间互联，机箱内板间互联和芯片间互联等。
现有技术中，大规模数据控制/采集系统一般采用集中式管理方式对系统中所有设备进行数据管理和数据传输，控制主机通过以太网接口与机箱中控制/采集模块连接，控制采集模块通过不同的互联总线与其它板卡互联通讯；由于互联总线协议不同，主控模块只能通过控制采集模块间接的与各个功能板卡进行通讯，即控制采集模块作为数据交换中转站使用。
因此，现有的大规模数据控制/采集系统数据传输效率较低，系统功能扩展性差，亟需一种多协议互联的方法解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种协议互联方法、设备及计算机可读存储介质，以提升传输效率，提高系统功能扩展性。
第一方面，本公开实施例提供一种多协议互联方法，应用于总线互联系统，所述系统包括主机、SWITCH交换模块和至少两个设备板卡，包括：
所述主机与所述SWITCH交换模块连接，所述SWITCH交换模块与所述设备板卡连接；
通过所述主机控制和管理所述SWITCH交换模块，以实现所述SWITCH交换模块与所述设备板卡的数据交互；
通过所述SWITCH交换模块实现多协议数据帧转换和网络路由交换；
通过所述SWITCH交换模块使所述设备板卡之间进行数据交互。
第二方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如第一方面所述的方法。
第三方面，本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现第一方面所述的方法。
第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
本公开实施例提供的多协议互联方法、设备及计算机可读存储介质，通过主机控制和管理SWITCH交换模块，以实现SWITCH交换模块与所述设备板卡的数据交互；通过SWITCH交换模块实现多协议数据帧转换和网络路由交换；通过SWITCH交换模块使设备板卡之间直接进行数据交互，提升了传输效率，提高了系统功能扩展性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的多协议互联方法流程图；
图2为本公开实施例提供的一种应用场景的示意图；
图3为本公开实施例提供的以太网协议帧转换为业务层协议帧的示意图；
图4为本公开实施例提供的业务层协议帧转换为以太网协议帧的示意图；
图5为本公开实施例提供的以太网协议帧转换为业务层协议帧的方法流程图；
图6为本公开实施例提供的业务层协议帧转换为以太网协议帧的方法流程图；
图7为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
随着电子技术的进步和软硬件系统的发展，越来越多的互联总线协议在不断被采用。实际应用中，随着控制系统的复杂度越来越高，控制系统的规模越来越大，实现复杂功能需要多个部件进行互联，如机箱间互联，机箱内板间互联和芯片间互联等。
现有技术中，大规模数据控制/采集系统一般采用集中式管理方式对系统中所有设备进行数据管理和数据传输，控制主机通过以太网接口与机箱中控制/采集模块连接，控制采集模块通过不同的互联总线与其它板卡互联通讯；由于互联总线协议不同，主控模块只能通过控制采集模块间接的与各个功能板卡进行通讯，即控制采集模块作为数据交换中转站使用。
因此，现有的大规模数据控制/采集系统数据传输效率较低，系统功能扩展性差。针对该问题，本公开实施例提供了一种多协议互联方法，该方法应用于总线互联系统，该系统包括主机、SWITCH交换模块和至少两个设备板卡。下面结合具体的实施例对该方法进行介绍。
图1为本公开实施例提供的多协议互联方法流程图。该方法可以由多协议互联装置执行，该多协议互联装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该多协议互联装置可配置于电子设备中，例如服务器或终端，其中，终端具体包括手机、电脑或平板电脑等。另外，该方法可以应用于多协议互联的应用场景，可以理解的是，本公开实施例提供的多协议互联方法还可以应用在其他场景中。
下面对图1所示的多协议互联方法进行介绍，该方法应用于总线互联系统，所述系统包括主机、SWITCH交换模块和至少两个设备板卡，该方法包括的具体步骤如下：
S101、通过所述主机控制和管理所述SWITCH交换模块，以实现所述SWITCH交换模块与所述设备板卡的数据交互。
图2为本公开实施例提供的一种应用场景的示意图，如图2所示，主机与SWITCH交换模块连接，SWITCH交换模块与设备板卡连接。具体地，主机与SWITCH交换模块通过Ethernet接口连接，实现主机与SWITCH交换模块的网络通讯；SWITCH交换模块与设备板卡通过总线接口连接。
在一些实施例中，主机控制和管理SWITCH交换模块，从而实现SWITCH交换模块与设备板卡之间的数据交互。
S102、通过所述SWITCH交换模块实现多协议数据帧转换和网络路由交换。
在一些实施例中，通过SWITCH交换模块实现多协议数据帧转换和网络路由交换。
S103、通过所述SWITCH交换模块使所述设备板卡之间进行数据交互。
在一些实施例中，通过SWITCH交换模块使设备板卡之间进行数据交互。
本公开实施例通过主机控制和管理SWITCH交换模块，以实现SWITCH交换模块与所述设备板卡的数据交互；通过SWITCH交换模块实现多协议数据帧转换和网络路由交换；通过SWITCH交换模块使设备板卡之间直接进行数据交互，提升了传输效率，提高了系统功能扩展性。
在一些实施例中，所述SWITCH交换模块包括：中央处理器和现场可编程逻辑门阵列；所述主机与所述中央处理器连接，所述中央处理器与所述现场可编程逻辑门阵列连接；所述主机通过所述中央处理器与所述SWITCH交换模块连接，以使所述主机与所述SWITCH交换模块进行数据交互；所述现场可编程逻辑门阵列连接所述中央处理器和所述设备板卡，以实现设备板卡间的数据交互。
SWITCH交换模块包括：中央处理器(Central Processing Unit，CPU)和现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。
其中，如图2所示，主机与中央处理器(CPU)连接，中央处理器(CPU)与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)连接；主机通过中央处理器(CPU)与SWITCH交换模块连接，以使主机与SWITCH交换模块进行数据交互；现场可编程逻辑门阵列(FPGA)连接中央处理器(CPU)和设备板卡1、设备板卡2，以实现设备板卡1和设备板卡2之间的数据交互，可以理解的是，本实施例所示的设备板卡1、设备板卡2仅作为示例，不构成限定，在其他实施例中，也可以是多个设备板卡，通过现场可编程逻辑门阵列(FPGA)连接中央处理器(CPU)实现多个设备板卡间的数据交互。
可选地，所述主机与所述中央处理器连接，所述中央处理器与所述现场可编程逻辑门阵列连接，包括：所述主机与所述中央处理器通过以太网无线连接，所述中央处理器与所述现场可编程逻辑门阵列通过SRIO协议和/或LBC协议无线连接；和/或所述主机与所述中央处理器通过以太网接口物理连接，所述中央处理器与所述现场可编程逻辑门阵列通过SRIO接口和/或LBC接口物理连接。
具体地，主机与中央处理器(CPU)通过以太网无线连接，和/或主机与中央处理器(CPU)通过以太网接口物理连接；中央处理器(CPU)与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)通过SRIO协议和/或LBC协议无线连接，和/或中央处理器与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)通过SRIO接口和/或LBC接口物理连接。
可选地，所述多协议包括以太网协议和业务层协议，所述现场可编程逻辑门阵列包括：数据包解析封装模块、交换路由配置模块、SWITCH交换路由模块、协议适配模块；所述数据包解析封装模块与所述中央处理器通过SRIO接口物理连接，所述交换路由配置模块与所述中央处理器通过LBC接口物理连接，所述数据包解析封装模块、所述交换路由配置模块分别与所述SWITCH交换路由模块连接，所述SWITCH交换路由模块与所述协议适配模块连接，所述协议适配模块与所述设备板卡连接；通过所述数据包解析封装模块解析或封装数据报文，识别数据报文域数据、字段数据、长度数据和内容数据；通过所述交换路由配置模块配置所述以太网协议和所述业务层协议的交换路由配置表，所述业务层协议为所述设备板卡的连接协议；根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块控制以太网网络数据包的路由，以实现设备板卡数据的通道仲裁；通过所述协议适配模块实现所述以太网协议和所述业务层协议的转换和/或适配。
具体地，多协议包括以太网协议和业务层协议，业务层协议包括：SRIO协议、LBC协议、Aurora协议、LVDS协议、xDSL协议等。现场可编程逻辑门阵列包括：数据包解析封装模块、交换路由配置模块、SWITCH交换路由模块、协议适配模块。其中，数据包解析封装模块与中央处理器(CPU)通过SRIO接口物理连接，SRIO链路上承载着以太网协议数据，实现了高速数据通讯；交换路由配置模块与中央处理器(CPU)通过LBC接口物理连接，使得中央处理器(CPU)根据主机的命令，通过交换路由配置模块配置交换路由配置表和其它配置；数据包解析封装模块、交换路由配置模块分别与SWITCH交换路由模块连接，SWITCH交换路由模块与协议适配模块连接，协议适配模块与设备板卡连接。
其中，通过数据包解析封装模块解析或封装数据报文，识别数据报文域数据、字段数据、长度数据和内容数据，便于多协议进行适配互联；通过交换路由配置模块配置以太网协议和业务层协议的交换路由配置表，业务层协议为设备板卡的连接协议，为实现以太网协议与不同设备板卡连接协议的转换和/或适配提供数据基础；根据交换路由配置表通过SWITCH交换路由模块控制以太网网络数据包的路由，以实现设备板卡数据的通道仲裁；通过协议适配模块实现以太网协议和业务层协议的转换和/或适配。
具体地，交换路由配置表是根据系统需求通过交换路由配置模块配置的，交换路由配置表数量根据系统的大小确定，交换路由配置表包括：以太网协议帧的目的IP字节、设备板卡端口的目的端口字节、业务层协议帧头字节；其中，以太网协议帧的目的IP字节用于转发匹配的关键字；设备板卡端口的目的端口字节用于标识目的IP与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的设备板卡的端口对应关系；业务层协议帧头字节是软件定义的业务层协议帧头字节，可以根据不同的设备板卡类型进行自定义。
在一些实施例中，根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块控制以太网网络数据包的路由，包括：根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块将以太网协议帧格式转换为业务层协议帧格式；和/或，根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块将业务层协议帧格式转换为以太网协议帧格式。
根据交换路由配置表通过SWITCH交换路由模块将以太网协议帧格式转换为业务层协议帧格式；和/或，根据交换路由配置表通过SWITCH交换路由模块将业务层协议帧格式转换为以太网协议帧格式。
其中，以太网协议帧格式如表1所示：
表1
以xDSL业务层协议帧为例，xDSL业务层协议帧格式如表2所示：
表2
可选的，根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块将以太网协议帧格式转换为业务层协议帧格式，包括：根据系统需求配置交换路由配置表；根据标准协议对以太网协议帧的帧头数据的进行解析，得到所述帧头数据的第一关键字节信息；根据所述第一关键字节信息，查找所述交换路由配置表，获取所述第一关键字节信息对应的业务层协议帧的匹配数据；基于所述业务层协议帧的匹配数据，计算并更新业务层协议帧的帧头字节；根据所述业务层协议帧的帧头字节，修改所述以太网协议帧的帧头数据，封装为目标业务层协议帧。
具体地，如图3所示，初始化中央处理器(CPU)，中央处理器(CPU)通过LBC接口与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)互联，根据系统需求配置交换路由配置表的内容；获取SRIO接口输入的以太网协议帧的帧头数据中的目的IP字节，根据标准协议对以太网协议帧的帧头数据中的目的IP字节进行解析，得到帧头数据的目的IP字节中的第一关键字节信息；根据第一关键字节信息，查找交换路由配置表，获取第一关键字节信息对应的业务层协议帧的匹配数据，该匹配数据可以是目的端口字节和业务层协议帧头字节；根据业务层协议帧的匹配数据(即目的端口字节和业务层协议帧头字节)，确定访问的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)目的设备板卡端口，从而根据现场可编程逻辑门阵列(FPGA)目的设备板卡端口选择数据包的转发通路；根据业务层协议帧头字节，按照格式定义计算业务层协议帧头字节内容，更新业务层协议帧的帧头字节；根据业务层协议帧的帧头字节和以太网协议帧的数据负载字节，修改以太网协议帧的帧头数据，将修改后的协议帧封装为目标业务层协议帧。
可选地，根据业务层协议帧的帧头字节和以太网协议帧的数据负载字节，修改以太网协议帧的帧头数据，将修改后的协议帧封装为目标业务层协议帧，包括：拼接业务层协议帧的帧头字节和以太网协议帧的数据负载字节，将拼接后的协议帧封装为目标业务层协议帧。
可选地，所述方法还包括：基于所述业务层协议帧的匹配数据，确定目标设备板卡；确定协议适配模块端口的链路层协议，根据所述链路层协议帧封装所述目标业务层协议帧，得到目标链路层协议帧；将所述目标链路层协议帧发送到目标设备板卡。
具体的，根据业务层协议帧的匹配数据(即目的端口字节和业务层协议帧头字节)，确定目标设备板卡PORT；确定协议适配模块端口的链路层协议，根据链路层协议封装目标业务层协议帧，得到目标链路层协议帧；将目标链路层协议帧发送到目标设备板卡。
可选地，根据所述第一关键字节信息，查找交换路由配置表之后，所述方法还包括：当未匹配到第一关键字节信息对应的业务层协议帧时，丢弃所述第一关键字节信息。
可选地，根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块将业务层协议帧格式转换为以太网协议帧格式，包括：根据系统需求配置交换路由配置表；解析现场可编程逻辑门阵列的业务在设备板卡接收的链路层协议帧，通过协议适配模块将所述链路层协议帧封装为业务层协议帧；解析业务层协议帧的帧头数据第二关键字节信息；根据所述第二关键字节信息，查找所述交换路由配置表，获取所述第二关键字节信息对应的以太网协议帧的匹配数据；基于所述太网协议帧的匹配数据，计算并更新太网协议帧的帧头字节；根据所述太网协议帧的帧头字节，修改所述业务层协议帧的帧头数据，封装为目标以太网协议帧。
具体地，如图4所示，初始化中央处理器(CPU)，中央处理器(CPU)通过LBC接口与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)互联，根据系统需求配置交换路由配置表；解析现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的业务在设备板卡接收的链路层协议帧，通过协议适配模块将链路层协议帧封装为业务层协议帧；解析业务层协议帧的帧头数据目的IP地址的第二关键字节信息；根据第二关键字节信息，逐条查找交换路由配置表，获取第二关键字节信息对应的以太网协议帧的匹配数据，该匹配数据包括目的MAC地址字节；基于太网协议帧的匹配数据，按照太网协议帧的格式定义对以太网帧头字节内容进行重新计算，更新太网协议帧的帧头字节；根据太网协议帧的帧头字节，修改业务层协议帧的帧头数据，封装为目标以太网协议帧。
可选地，根据所述太网协议帧的帧头字节，修改所述业务层协议帧的帧头数据，封装为目标以太网协议帧，包括：拼接所述太网协议帧的帧头字节与与业务层协议帧的数据负载字节，将拼接后的协议帧封装为目标以太网协议帧。
可选地，根据所述太网协议帧的帧头字节，修改所述业务层协议帧的帧头数据，封装为目标以太网协议帧之后，所述方法还包括：通过SRIO接口将所述目标以太网协议帧发送到主机。
可选地，所述方法还包括：当未匹配到第二关键字节信息对应的以太网协议帧时，丢弃第二关键字节信息，即丢弃链路层协议帧。
本公开实施例通过具体描述以太网协议帧格式与业务层协议帧格式的互相转换，实现了多协议的互联互通，通过软件定义网络增加了系统互联通讯的适配性。
图5为本公开实施例提供的以太网协议帧转换为业务层协议帧的方法流程图，如图5所示，该方法具体包括如下步骤：
S501、初始化中央处理器(CPU)，根据系统需求配置交换路由配置表的内容。
初始化中央处理器(CPU)，中央处理器(CPU)通过LBC接口与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)互联，根据系统需求配置交换路由配置表的内容。
S502、通过SRIO接口接收以太网协议帧，若接收到以太网协议帧，则执行步骤S503；若未接收到以太网协议帧，则执行S502。
通过SRIO接口接收以太网协议帧，获取SRIO接口输入的以太网协议帧的帧头数据中的目的IP字节，若接收到以太网协议帧，则执行步骤S503；若未接收到以太网协议帧，则执行S502。
S503、根据标准协议对以太网协议帧的目的IP字节进行解析，得到第一关键字节信息。
根据标准协议对以太网协议帧的帧头数据中的目的IP字节进行解析，得到以太网协议帧的帧头数据的目的IP字节中的第一关键字节信息。
S504、查找交换路由配置表，判断是否有第一关键字节信息对应的匹配数据，若是，则执行S506；若否，则执行S505。
根据第一关键字节信息，查找交换路由配置表，判断是否有第一关键字节信息对应的匹配数据，若是，则执行S506；若否，则执行S505。
S505、丢弃以太网协议帧。
当未匹配到第一关键字节信息对应的业务层协议帧时，丢弃第一关键字节信息，即丢弃以太网协议帧。
S506、获取匹配数据，匹配数据包括目的端口字节和业务层协议帧头字节。
当匹配到第一关键字节信息对应的业务层协议帧时，获取第一关键字节信息对应的业务层协议帧的匹配数据，该匹配数据可以是目的端口字节和业务层协议帧头字节。
S507、按照业务层协议帧格式定义计算业务层协议帧头字节内容，更新业务层协议帧的帧头字节。
根据业务层协议帧的匹配数据(即目的端口字节和业务层协议帧头字节)，确定访问的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)目的设备板卡端口，从而根据现场可编程逻辑门阵列(FPGA)目的设备板卡端口选择数据包的转发通路；根据业务层协议帧头字节，按照格式定义计算业务层协议帧头字节内容，更新业务层协议帧的帧头字节。
可选地，根据业务层协议帧的帧头字节和以太网协议帧的数据负载字节，修改以太网协议帧的帧头数据，将修改后的协议帧封装为目标业务层协议帧，包括：拼接业务层协议帧的帧头字节和以太网协议帧的数据负载字节，将拼接后的协议帧封装为目标业务层协议帧。
S508、拼接业务层协议帧的帧头字节和以太网协议帧的数据负载字节，将拼接后的协议帧封装为目标业务层协议帧。
拼接业务层协议帧的帧头字节和以太网协议帧的数据负载字节，将拼接后的协议帧封装为目标业务层协议帧。
S509、根据目的端口字节，确定目标设备板卡，确定协议适配模块端口的链路层协议。
根据业务层协议帧的匹配数据(即目的端口字节和业务层协议帧头字节)，确定目标设备板卡PORT，从而确定协议适配模块端口的链路层协议。
S510、根据所述链路层协议帧封装目标业务层协议帧，得到目标链路层协议帧，将目标链路层协议帧发送到目标设备板卡。
根据链路层协议封装目标业务层协议帧，得到目标链路层协议帧，将目标链路层协议帧发送到目标设备板卡。
图6为本公开实施例提供的业务层协议帧转换为以太网协议帧的方法流程图，如图6所示，该方法具体包括如下步骤：
S601、初始化中央处理器(CPU)，根据系统需求配置交换路由配置表的内容。
初始化中央处理器(CPU)，中央处理器(CPU)通过LBC接口与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)互联，根据系统需求配置交换路由配置表。
S602、通过PORT端口接收链路层协议帧，若接收到链路层协议帧，则执行步骤S603；若未接收到链路层协议帧，则执行S602。
S603、解析链路层协议帧，通过协议适配模块将链路层协议帧封装为业务层协议帧。
解析现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的业务在设备板卡接收的链路层协议帧，通过协议适配模块将链路层协议帧封装为业务层协议帧。
S604、解析业务层协议帧的帧头数据目的IP地址的第二关键字节信息。
S605、查找交换路由配置表，判断是否有第二关键字节信息对应的匹配数据，若是，则执行S607；若否，则执行S606。
根据第二关键字节信息，逐条查找交换路由配置表，判断是否有第二关键字节信息对应的匹配数据，若是，则执行S607；若否，则执行S606。
S606、丢弃链路层协议帧。
当未匹配到第二关键字节信息对应的以太网协议帧时，丢弃第二关键字节信息，即丢弃链路层协议帧。
S607、获取以太网协议帧的匹配数据，计算并更新太网协议帧的帧头字节。
当匹配到第二关键字节信息对应的以太网协议帧时，获取第二关键字节信息对应的以太网协议帧的匹配数据，该匹配数据包括目的MAC地址字节，基于太网协议帧的匹配数据，按照太网协议帧的格式定义对以太网帧头字节内容进行重新计算，更新太网协议帧的帧头字节。
S608、拼接所述太网协议帧的帧头字节与与业务层协议帧的数据负载字节，将拼接后的协议帧封装为目标以太网协议帧。
S609、通过SRIO接口将所述目标以太网协议帧发送到主机。
图7为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以是如上实施例所述的终端。本公开实施例提供的电子设备可以执行多协议互联方法实施例提供的处理流程，如图7所示，电子设备70包括：存储器71、处理器72、计算机程序和通讯接口73；其中，计算机程序存储在存储器71中，并被配置为由处理器72执行如上所述的多协议互联方法。
另外，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述实施例所述的多协议互联方法。
此外，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现如上所述的多协议互联方法。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：
主机与SWITCH交换模块连接，SWITCH交换模块与设备连接；
通过所述主机控制和管理所述SWITCH交换模块，以实现所述SWITCH交换模块与所述设备板卡的数据交互；
通过所述SWITCH交换模块实现多协议数据帧转换和网络路由交换；
通过所述SWITCH交换模块使所述设备板卡之间进行数据交互。
另外，该电子设备还可以执行如上所述的多协议互联方法中的其他步骤。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种多协议互联方法，应用于总线互联系统，所述系统包括主机、SWITCH交换模块和至少两个设备板卡，其特征在于，所述方法包括：
所述主机与所述SWITCH交换模块连接，所述SWITCH交换模块与所述设备板卡连接；
通过所述主机控制和管理所述SWITCH交换模块，以实现所述SWITCH交换模块与所述设备板卡的数据交互；
通过所述SWITCH交换模块实现多协议数据帧转换和网络路由交换；
通过所述SWITCH交换模块使所述设备板卡之间进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SWITCH交换模块包括：中央处理器和现场可编程逻辑门阵列；
所述主机与所述中央处理器连接，所述中央处理器与所述现场可编程逻辑门阵列连接；
所述主机通过所述中央处理器与所述SWITCH交换模块连接，以使所述主机与所述SWITCH交换模块进行数据交互；
所述现场可编程逻辑门阵列连接所述中央处理器和所述设备板卡，以实现设备板卡间的数据交互。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主机与所述中央处理器连接，所述中央处理器与所述现场可编程逻辑门阵列连接，包括：
所述主机与所述中央处理器通过以太网无线连接，所述中央处理器与所述现场可编程逻辑门阵列通过SRIO协议和/或LBC协议无线连接；
和/或所述主机与所述中央处理器通过以太网接口物理连接，所述中央处理器与所述现场可编程逻辑门阵列通过SRIO接口和/或LBC接口物理连接。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多协议包括以太网协议和业务层协议，所述现场可编程逻辑门阵列包括：数据包解析封装模块、交换路由配置模块、SWITCH交换路由模块、协议适配模块；
所述数据包解析封装模块与所述中央处理器通过SRIO接口物理连接，所述交换路由配置模块与所述中央处理器通过LBC接口物理连接，所述数据包解析封装模块、所述交换路由配置模块分别与所述SWITCH交换路由模块连接，所述SWITCH交换路由模块与所述协议适配模块连接，所述协议适配模块与所述设备板卡连接；
通过所述数据包解析封装模块解析或封装数据报文，识别数据报文域数据、字段数据、长度数据和内容数据；
通过所述交换路由配置模块配置所述以太网协议和所述业务层协议的交换路由配置表，所述业务层协议为所述设备板卡的连接协议；
根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块控制以太网网络数据包的路由，以实现设备板卡数据的通道仲裁；
通过所述协议适配模块实现所述以太网协议和所述业务层协议的转换和/或适配。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块控制以太网网络数据包的路由，包括：
根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块将以太网协议帧格式转换为业务层协议帧格式；
和/或，根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块将业务层协议帧格式转换为以太网协议帧格式。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块将以太网协议帧格式转换为业务层协议帧格式，包括：
根据系统需求配置交换路由配置表；
根据标准协议对以太网协议帧的帧头数据的进行解析，得到所述帧头数据的第一关键字节信息；
根据所述第一关键字节信息，查找所述交换路由配置表，获取所述第一关键字节信息对应的业务层协议帧的匹配数据；
基于所述业务层协议帧的匹配数据，计算并更新业务层协议帧的帧头字节；
根据所述业务层协议帧的帧头字节，修改所述以太网协议帧的帧头数据，封装为目标业务层协议帧。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述交换路由配置表通过所述SWITCH交换路由模块将业务层协议帧格式转换为以太网协议帧格式，包括：
根据系统需求配置交换路由配置表；
解析现场可编程逻辑门阵列的业务在设备板卡接收的链路层协议帧，通过协议适配模块将所述链路层协议帧封装为业务层协议帧；
解析业务层协议帧的帧头数据第二关键字节信息；
根据所述第二关键字节信息，查找所述交换路由配置表，获取所述第二关键字节信息对应的以太网协议帧的匹配数据；
基于所述太网协议帧的匹配数据，计算并更新太网协议帧的帧头字节；
根据所述太网协议帧的帧头字节，修改所述业务层协议帧的帧头数据，封装为目标以太网协议帧。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述业务层协议帧的匹配数据，确定目标设备板卡；
确定协议适配模块端口的链路层协议，根据所述链路层协议帧封装所述目标业务层协议帧，得到目标链路层协议帧；
将所述目标链路层协议帧发送到目标设备板卡。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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|---|---|---|---|
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| CN107070937A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-18 | 北京广利核系统工程有限公司 | 一种基于fpga的协议转换装置 |
| CN109587014A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-05 | 上海创景信息科技有限公司 | Srio实时在线模拟仿真验证方法、系统及介质 |
| CN116708591A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-09-05 | 井芯微电子技术(天津)有限公司 | 协议转换方法、装置、电子设备和存储介质 |
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2023
- 2023-10-31 CN CN202311433494.8A patent/CN117336387A/zh active Pending
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