CN218162477U - 基于硬件仿真加速器的数据传输板及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于硬件仿真加速器的数据传输板及系统，该数据传输板包括：第一串行通信接口，用于与硬件仿真加速器上的第二串行通信接口连接；第一以太网接口，用于连接外部电子设备；处理器，处理器分别与第一串行通信接口及第一以太网接口通信连接，用于获取通过第一串行通信接口接收的第一数据，将第一数据的数据格式转换为以太网通信协议格式，并将转换后的第一数据传输至第一以太网接口；处理器还用于获取通过第一以太网接口接收的第二数据，将第二数据的数据格式转换为串口通信协议格式，并将转换后的第二数据传输至第一串行通信接口。根据本申请实施例，能够有效解决目前硬件仿真加速器中存在的串口通信问题。

Description

基于硬件仿真加速器的数据传输板及系统

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种基于硬件仿真加速器的数据传输电路及装置。

背景技术

目前，在硬件仿真加速器上验证待测设计时，需要与通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)串口设备进行通信，通常的连接方式是通过UART线缆将硬件仿真加速器同终端设备上的UART串口直接相连。

然而，现在大部分个人计算机(personal computer，PC)或者服务器都不具有UART串口，必须要进行接口转换，现有解决方案是USB转串口。但是，由于硬件仿真加速器降频后会导致波特率非标，而USB转串口驱动芯片目前并不支持非标准波特率，导致在实际的数据传输中往往会出现无法正常通信的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供的一种基于硬件仿真加速器的数据传输板及系统，能够有效解决目前硬件仿真加速器中存在的串口通信问题。

第一方面，本申请实施例提供一种基于硬件仿真加速器的数据传输板，该数据传输板包括：

第一串行通信接口，用于与硬件仿真加速器上的第二串行通信接口连接；

第一以太网接口，用于连接外部电子设备；

处理器，处理器分别与第一串行通信接口及第一以太网接口通信连接，用于获取通过第一串行通信接口接收的第一数据，将第一数据的数据格式转换为以太网通信协议格式，并将数据格式为以太网通信协议格式的第一数据传输至第一以太网接口；

处理器还用于获取通过第一以太网接口接收的第二数据，将第二数据的数据格式转换为串口通信协议格式，并将数据格式为串口通信协议格式的第二数据传输至第一串行通信接口。

在一些实施例中，处理器包括：

电平转换模块，电平转换模块分别与第一串行通信接口和协议转换模块通信连接，用于将232电平信号转换为协议转换模块可接收的TTL电平信号，以及，将协议转换模块输出的TTL电平信号转换为232电平信号；

协议转换模块，协议转换模块分别与电平转换模块和第一以太网接口通信连接，用于获取通过电平转换模块传输的TTL电平的第一数据，将第一数据的数据格式转换为以太网通信协议格式，并将数据格式为以太网通信协议格式的第一数据传输至第一以太网接口；

协议转换模块，还用于获取通过第一以太网接口接收的第二数据，将第二数据的数据格式转换为串口通信协议格式，并将数据格式为串口通信协议格式的第二数据传输至电平转换模块。

在一些实施例中，协议转换模块包括现场可编程门阵列FPGA芯片。

在一些实施例中，协议转换模块还包括以太网MAC控制器，以太网MAC控制器分别与FPGA芯片和第一以太网接口通信连接，用于实现FPGA芯片与第一以太网接口之间的数据收发。

在一些实施例中，第一串行通信接口为通用异步收发传输器UART接口。

第二方面，本申请实施例提供一种基于硬件仿真加速器的数据传输系统，该数据传输装置包括：

如上的数据传输板。

硬件仿真加速器，硬件仿真加速器上设置有第二串行通信接口，第二串行通信接口与第一串行通信接口通信连接；

外部电子设备，外部电子设备上设置有第二以太网接口，第二以太网接口与第一以太网接口通信连接。

在一些实施例中，第一串行通信接口与第二串行通信接口均为UART接口，第一串行通信接口与第二串行通信接口之间通过UART线缆连接。

在一些实施例中，第一以太网接口与第二以太网接口之间通过RJ45连接器连接。

在一些实施例中，外部电子设备为包括个人计算机或者服务器。

在一些实施例中，硬件仿真加速器为Palladium硬件仿真加速器。

本申请实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板及系统，设置有串行通信接口用以和硬件仿真加速器连接，设置有以太网接口用以和外部电子设备上连接，以及设置有处理器，该处理器可以分别与串行通信接口与以太网接口通信，用以实现串行通信接口与以太网接口的接口数据的数据协议格式转换。相较于现有技术通过串口转USB实现硬件仿真加速器与外部电子设备的通信连接，本申请实施例提供的一种基于硬件仿真加速器的数据传输板及系统，通过设置串行通信接口和以太网接口，并在串行通信接口与以太网接口间设置处理器以完成接口数据的数据协议格式转换，有效避免了目前串口与USB接口转换时由于数据波特率非标导致无法正常通信的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板的结构示意图之一；

图2是本申请一实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板的结构示意图之二；

图3是本申请一实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板的结构示意图之三；

图4是本申请一实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输系统的结构示意图；

附图中：

1、基于硬件仿真加速器的数据传输板；10、第一串行通信接口、20、处理器；30、第一以太网接口；21、电平转换模块；22、协议转换模块；23、FPGA芯片；24、以太网MAC控制器；100、基于硬件仿真加速器的数据传输系统；2、硬件仿真加速器、40、第二串行通信接口；3、外部电子设备；50、第二以太网接口。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

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……”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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

如背景技术部分所述，目前，现在大部分PC或者服务器都不具有UART串口，必须要进行接口转换，现有解决方案是USB转串口。

然而，在实际的数据传输中，硬件仿真加速器降频后会导致波特率非标，但当前的USB转串口驱动芯片实际上并不支持非标准波特率，因此，在串口与USB间的数据传输过程中往往会出现无法正常通信的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种基于硬件仿真加速器的数据传输板及系统。下面首先对本申请实施例所提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板进行介绍。

图1示出了本申请一实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板1的结构示意图之一。该基于硬件仿真加速器的数据传输板1包括第一串行通信接口10、处理器20以及第一以太网接口30。

具体地，上述第一串行通信接口10可以用于与硬件仿真加速器上的第二串行通信接口连接。

第一以太网接口30可以用于与外部电子设备连接。

上述处理器20可以用于获取通过第一串行通信接口10接收的第一数据，将第一数据的数据格式转换为以太网通信协议格式，并将数据格式为以太网通信协议格式的第一数据传输至第一以太网接口30。

以及，上述处理器20还可以用于获取通过第一以太网接口30接收的第二数据，将第二数据的数据格式转换为串口通信协议格式，并将数据格式为串口通信协议格式的第二数据传输至第一串行通信接口10。

需要说明，在本申请实施例中，该基于硬件仿真加速器的数据传输板1中第一串行通信接口10及第一以太网接口30的数量并无严格限制，具体数值可以视硬件仿真加速器上的第二串行通信接口的数量或者实际接口需求而定。

那么，可以理解地是，图1仅示出了第一串行通信接口10的数量为2、且第一以太网接口的数量为1的情况，在其他一些实施例中，上述第一串行通信接口10及上述第一以太网接口的数量实际还可以为其他数值。

在本实施例中，通过在该基于硬件仿真加速器的数据传输板1上设置第一串行通信接口10用以和硬件仿真加速器连接，设置第一以太网接口30用以和外部电子设备上连接，并设置分别与第一串行通信接口10与第一以太网接口30进行通信连接的处理器20，用以实现第一串行通信接口10与第一以太网接口30的接口数据的数据协议格式转换。相较于现有技术中硬件仿真加速器通过串口转USB实现与外部电子设备的通信连接，本申请实施例提供的一种基于硬件仿真加速器的数据传输板1，通过设置第一串行通信接口10和以太网接口30，并在第一串行通信接口10与第一以太网接口30间设置处理器20以完成接口数据的数据协议格式转换，从而有效避免了现阶段串口与USB接口转换时由于数据波特率非标导致无法正常通信的问题。

下面请参见图2，图2是本申请一实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板的结构示意图之二。

如图2所示，在一些实施例中，上述处理器20可以包括电平转换模块21以及协议转换模块22。

其中，电平转换模块21可以分别与第一串行通信接口10和协议转换模块22通信连接，协议转换模块22可以分别与电平转换模块21和第一以太网接口30通信连接。

上述电平转换模块21可以用于将来自第一串行通信接口10的232电平信号转换为协议转换模块22可接收的TTL电平信号，以及，将协议转换模块22输出的TTL电平信号转换为232电平信号。

需要说明，具体工作时，上述电平转换模块可以具体采用MAX232型号或MAX3232型号的电平转换芯片实现232电平信号与TTL电平信号间的转换。

上述协议转换模块22可以用于获取通过电平转换模块21传输的TTL电平的第一数据，将第一数据的数据格式转换为以太网通信协议格式，并将数据格式为以太网通信协议格式的第一数据传输至第一以太网接口30。

上述协议转换模块22还可以用于获取通过第一以太网接口30接收的第二数据，将第二数据的数据格式转换为串口通信协议格式，并将数据格式为串口通信协议格式的第二数据传输至电平转换模块21。

下面请参见图3，图3是本申请一实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板的结构示意图之三。

在一些实施例中，上述协议转换模块22可以包括现场可编程门阵列FPGA芯片23，以及，在其他一些实施例中，协议转换模块22还可以包括以太网MAC控制器24。在本实施例提供的图3中，相应地示出了上述协议转换模块22同时包括FPGA芯片23和以太网MAC控制器24两者的情况。

如图3所示，FPGA芯片23可以分别与上述电平转换模块与以太网MAC控制器24通信连接，上述以太网MAC控制器24可以分别与FPGA芯片23和第一以太网接口通信30连接。

上述FPGA芯片23可以用于对传输数据的数据格式进行串口通信协议格式与以太网通信协议格式之间的相互转换，上述以太网MAC控制器可以与FPGA芯片23相互协作，以实现FPGA芯片23与第一以太网接口30之间的数据收发、以及数据收发过程中涉及的数据解析、封装等微处理操作。本实施例通过采用以太网MAC控制器23，从而可以有效简化FPGA芯片23在协议转换及数据传输过程中所承担的功能。

需要说明，在实际工作时，上述FPGA芯片23具体可以采用型号为XC6SLX9-2TQG114C的FPGA芯片，上述以太网MAC控制器具体可以采用DM9000系列的网卡芯片实现。

应理解地是，上述协议转换模块22中也可以仅包括FPGA芯片23。具体实现时，通过对FPGA芯片23进行相应的内部寄存器参数及功能配置，以使FPGA芯片23能够完成电平转换模块21与第一以太网接口30间数据协议的转换以及不同接口间数据的传输。

需要说明，上述对FPGA芯片23进行相应的内部寄存器参数及功能配置，可以是通过基于硬件仿真加速器的数据传输板1上的第一以太网接口30实现。

在一些实施例中，第一串行通信接口10可以具体为通用异步收发传输器UART接口。

基于上述实施例提供的一种基于硬件仿真加速器的数据传输板，相应地，本申请实施例还提供一种基于硬件仿真加速器的数据传输系统。下面请参见图4，图4是本申请一实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输系统100的结构示意图。

如图4所示，该基于硬件仿真加速器的数据传输系统100可以包括本申请实施例提供的基于硬件仿真加速器的数据传输板1、硬件仿真加速器2以及外部电子设备3。

具体地，上述硬件仿真加速器2上设置有第二串行通信接口40，硬件仿真加速器2上的第二串行通信接口40可以用于与基于硬件仿真加速器的数据传输板1上的第一串行通信接口10通信连接。

外部电子设备3上设置有第二以太网接口50，外部电子设备3上的第二以太网接口50可以用于与基于硬件仿真加速器的数据传输板1上的第一以太网接口通信连接。

在本申请实施例提供的一种基于硬件仿真加速器的数据传输系统中，通过在基于硬件仿真加速器的数据传输板1上设置第一串行通信接口10用以和硬件仿真加速器2上的第二串行通信接口40连接，通过在基于硬件仿真加速器的数据传输板1上设置第一以太网接口30用以和外部电子设备上的第二以太网接口50连接，如此，无需采用现有技术中的串口转USB驱动芯片，从而可以有效避免现阶段串口与USB接口转换时由于数据波特率非标导致无法正常通信的问题。

在一些实施例中，上述第一串行通信接口10与第二串行通信接口40可以均为UART接口，实际工作时，第一串行通信接口10与第二串行通信接口40之间可以通过UART线缆进行通信连接。

在一些实施例中，实际工作时，上述第一以太网接口30与第二以太网接口50之间可以是通过RJ45连接器进行通信连接。

在一些实施例中，外部电子设备可以为包括个人计算机PC或者服务器。

在一些实施例中，硬件仿真加速器可以为Palladium硬件仿真加速器。

综上，本申请实施例的一种基于硬件仿真加速器的数据传输板及系统，相较于现有技术，能够提供一种新的数据传输结构用以实现硬件仿真加速器与外部电子设备之间的通信，从而可以有效地满足现阶段对于硬件仿真加速器上待测设计的验证或调试等需求。

需要说明的是，在本文中，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。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将本申请的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于硬件仿真加速器的数据传输板，其特征在于，包括：

第一串行通信接口，用于与所述硬件仿真加速器上的第二串行通信接口连接；

第一以太网接口，用于连接外部电子设备；

处理器，所述处理器分别与所述第一串行通信接口及所述第一以太网接口通信连接，用于获取通过所述第一串行通信接口接收的第一数据，将所述第一数据的数据格式转换为以太网通信协议格式，并将数据格式为以太网通信协议格式的第一数据传输至所述第一以太网接口；

所述处理器还用于获取通过所述第一以太网接口接收的第二数据，将所述第二数据的数据格式转换为串口通信协议格式，并将数据格式为串口通信协议格式的第二数据传输至所述第一串行通信接口；

所述处理器包括：

电平转换模块，所述电平转换模块分别与所述第一串行通信接口和协议转换模块通信连接，用于将232电平信号转换为所述协议转换模块可接收的TTL电平信号，以及，将所述协议转换模块输出的TTL电平信号转换为232电平信号；

所述协议转换模块，所述协议转换模块分别与所述电平转换模块和所述第一以太网接口通信连接，用于获取通过所述电平转换模块传输的TTL电平的第一数据，将所述第一数据的数据格式转换为以太网通信协议格式，并将数据格式为以太网通信协议格式的第一数据传输至所述第一以太网接口；

所述协议转换模块，还用于获取通过所述第一以太网接口接收的第二数据，将所述第二数据的数据格式转换为串口通信协议格式，并将数据格式为串口通信协议格式的第二数据传输至所述电平转换模块。

2.如权利要求1所述的数据传输板，其特征在于，所述协议转换模块包括现场可编程门阵列FPGA芯片。

3.如权利要求2所述的数据传输板，其特征在于，所述协议转换模块还包括以太网MAC控制器，所述以太网MAC控制器分别与所述FPGA芯片和所述第一以太网接口通信连接，用于实现所述FPGA芯片与所述第一以太网接口之间的数据收发。

4.如权利要求1-3任一项所述的数据传输板，其特征在于，所述第一串行通信接口为通用异步收发传输器UART接口。

5.一种基于硬件仿真加速器的数据传输系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-4任一项所述的数据传输板；

所述硬件仿真加速器，所述硬件仿真加速器上设置有第二串行通信接口，所述第二串行通信接口与所述第一串行通信接口通信连接；

外部电子设备，所述外部电子设备上设置有第二以太网接口，所述第二以太网接口与所述第一以太网接口通信连接。

6.如权利要求5所述的数据传输系统，其特征在于，所述第一串行通信接口与所述第二串行通信接口均为UART接口，所述第一串行通信接口与所述第二串行通信接口之间通过UART线缆连接。

7.如权利要求5所述的数据传输系统，其特征在于，所述第一以太网接口与所述第二以太网接口之间通过RJ45连接器连接。

8.如权利要求5-7任一项所述的数据传输系统，其特征在于，所述外部电子设备为包括个人计算机或者服务器。

9.如权利要求5-7任一项所述的数据传输系统，其特征在于，所述硬件仿真加速器为Palladium硬件仿真加速器。

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