本發(fā)明屬于嵌入式計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著嵌入式計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，連接網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)設(shè)備也得到了廣泛的應(yīng)用，互聯(lián)設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)的核心，其性能情況直接影響著網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式計算技術(shù)在工業(yè)控制、環(huán)境工程、信息家電和個人移動數(shù)據(jù)處理等諸多領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。

萬兆以太網(wǎng)作為一種高速以太網(wǎng)接口被廣泛應(yīng)用，其能提供10gbps的以太網(wǎng)超大帶寬，實現(xiàn)長距離傳輸，并且可以有效實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上大數(shù)據(jù)量匯聚和鏈路聚合，大多數(shù)設(shè)計人員都很熟悉基本的以太網(wǎng)協(xié)議特征，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的方式傳送，在以太網(wǎng)物理層建立協(xié)議。

嵌入式設(shè)備為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要，必然要求硬件上提供各種網(wǎng)絡(luò)通信的接口，rapidio是由motorola和mercury等公司率先倡導(dǎo)的一種高性能、低引腳、基于數(shù)據(jù)包交換的互聯(lián)體系結(jié)構(gòu)，是為了滿足高性能嵌入式系統(tǒng)需求而設(shè)計的一種開放式互連技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速通信，采用串行rapidio高速總線和萬兆以太網(wǎng)兩種協(xié)議分別作為數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò),因此,面臨兩種協(xié)議之間的實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對上述兩種協(xié)議之間的實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題，提供設(shè)計一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)及方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，其特征在于，包括fpga邏輯處理器，所述fpga邏輯處理器連接有rapidio接口模塊和萬兆以太網(wǎng)接口模塊；

所述fpga邏輯處理器包括rapidio處理模組和萬兆以太網(wǎng)處理模組；

其中，rapidio處理模組包括信息處理模塊，所述信息處理模塊連接有fifo模塊、第一存儲器、信息模塊和fifo響應(yīng)模塊，所述fifo模塊連接rapidio接收控制模塊，rapidio接收控制模塊連接rapidio接口模塊，所述fifo響應(yīng)模塊連接rapidio發(fā)送模塊，所述第一存儲器連接萬兆以太網(wǎng)發(fā)送模塊；

萬兆以太網(wǎng)處理模組包括第二存儲器，所述第二存儲器連接有萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊、地址fifo模塊、命令控制模塊和rapidio發(fā)送模塊，所述地址fifo模塊連接命令控制模塊和萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊，所述萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊連接萬兆以太網(wǎng)接口模塊。

fpga邏輯處理器用于接收萬兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為rapidio郵箱消息和接收rapidio郵箱消息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)包。

命令控制模塊包括驗證模塊，驗證模塊用于對rapidio郵箱消息狀態(tài)進(jìn)行驗證。

所述信息模塊包括信息控制模塊和郵箱模塊，郵箱模塊用于郵箱匹配以及產(chǎn)生超時信號。

一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制方法，其特征在于，包括rapidio郵箱消息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)包的控制方法和萬兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為rapidio郵箱消息的控制方法；

rapidio郵箱消息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)包的控制方法，具體步驟如下：

步驟r1：rapidio接收控制模塊接收rapidio郵箱消息包，根據(jù)rapidio協(xié)議將rapidio郵箱消息包進(jìn)行拆分，將拆分后的數(shù)據(jù)傳到fifo模塊；

步驟r2：信息處理模塊取fifo模塊中的數(shù)據(jù)，并對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分類，若接收到rapidio郵箱消息，執(zhí)行步驟3，若接收到rapidio接口模塊返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)，則將響應(yīng)數(shù)據(jù)傳到fifo響應(yīng)模塊，以備rapidio發(fā)送模塊進(jìn)行提取發(fā)送；

步驟r3：信息模塊接收信息處理模塊傳送的郵箱消息進(jìn)行整合處理并將處理后的郵箱數(shù)據(jù)返還到信息處理模塊；

步驟r4：信息處理模塊將接收完成的郵箱數(shù)據(jù)傳到第一存儲器組成新的以太網(wǎng)包，并通過萬兆以太網(wǎng)發(fā)送模塊發(fā)送出去；

萬兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為rapidio郵箱消息的控制方法，具體步驟如下：

步驟w1：萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊接收以太網(wǎng)包，根據(jù)rapidio郵箱消息機(jī)制將接收到的以太網(wǎng)包拆分，將拆分后的數(shù)據(jù)送入第二存儲器；

步驟w2：命令控制模塊控制將數(shù)據(jù)信息傳到rapidio發(fā)送模塊。

步驟r3中，所述信息模塊包括信息控制模塊和郵箱模塊，信息模塊接收信息處理模塊傳送的郵箱消息時，由信息控制模塊進(jìn)行處理計算出郵箱數(shù)據(jù)的存儲地址并將郵箱數(shù)據(jù)存到第一存儲器，信息控制模塊通過比對消息長度msglen與分段號msgseg進(jìn)行確認(rèn)，當(dāng)兩者相同時，表示當(dāng)前消息接收完畢。

步驟w1中，萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊從地址fifo模塊中獲取mac地址與郵箱號的綁定關(guān)系并且根據(jù)綁定關(guān)系將拆分后的數(shù)據(jù)送入第二存儲器。

rapidio郵箱消息發(fā)送狀態(tài)通過驗證模塊進(jìn)行確認(rèn)，發(fā)送狀態(tài)包括發(fā)送成功、發(fā)送失敗、發(fā)送超時。

驗證模塊確認(rèn)發(fā)送成功，則該消息不再重發(fā)，發(fā)送超時或發(fā)送失敗則通過命令控制模塊控制重新發(fā)送。

rapidio郵箱消息的索引存儲在第二存儲器中，若發(fā)現(xiàn)rapidio總線返回重傳請求或者超時信號時，命令控制模塊控制在rapidio總線空閑時重新發(fā)送消息，避免重傳時丟失數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明設(shè)計了一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用硬件設(shè)計數(shù)據(jù)傳輸通道，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時高速傳輸，實現(xiàn)rapidio總線與萬兆以太網(wǎng)兩種協(xié)議之間的實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

此外，本發(fā)明設(shè)計原理可靠，結(jié)構(gòu)簡單，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

由此可見，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì)性特點(diǎn)和顯著地進(jìn)步，其實施的有益效果也是顯而易見的。

附圖說明

圖1為一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)中rapidio處理模組結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)中萬兆以太網(wǎng)處理模組結(jié)構(gòu)框圖。

其中，1-fpga邏輯處理器，2-rapidio處理模組，3-萬兆以太網(wǎng)處理模組，4-rapidio接口模塊，5-萬兆以太網(wǎng)接口模塊，6-rapidio接收控制模塊，7-fifo模塊，8-信息處理模塊，9-第一存儲器，10-信息模塊，11-fifo響應(yīng)模塊，12-rapidio發(fā)送模塊，13-萬兆以太網(wǎng)發(fā)送模塊，14-萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊，15-地址fifo模塊，16-命令控制模塊，17-驗證模塊，18-第二存儲器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述，以下實施例是對本發(fā)明的解釋，而本發(fā)明并不局限于以下實施方式。

如圖1所示，本實施例提供的一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，包括fpga邏輯處理器1，所述fpga邏輯處理器1連接有rapidio接口模塊4和萬兆以太網(wǎng)接口模塊5；

所述fpga邏輯處理器1包括rapidio處理模組2和萬兆以太網(wǎng)處理模組3；

如圖2所示，rapidio處理模組2包括信息處理模塊8，所述信息處理模塊8連接有fifo模塊7、第一存儲器9、信息模塊10和fifo響應(yīng)模塊11，所述fifo模塊7連接rapidio接收控制模塊6，rapidio接收控制模塊6連接rapidio接口模塊4，所述fifo響應(yīng)模塊11連接rapidio發(fā)送模塊12，所述第一存儲器9連接萬兆以太網(wǎng)發(fā)送模塊13；

如圖3所示，萬兆以太網(wǎng)處理模組3包括第二存儲器18，所述第二存儲器18連接有萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊14、地址fifo模塊15、命令控制模塊16和rapidio發(fā)送模塊12，所述地址fifo模塊15連接命令控制模塊16和萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊14，所述萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊14連接萬兆以太網(wǎng)接口模塊5。

fpga邏輯處理器1用于接收萬兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為rapidio郵箱消息和接收rapidio郵箱消息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)包。

命令控制模塊16包括驗證模塊17，驗證模塊17用于對rapidio郵箱消息狀態(tài)進(jìn)行驗證。

所述信息模塊10包括信息控制模塊和郵箱模塊，郵箱模塊用于郵箱匹配以及產(chǎn)生超時信號。

一種萬兆以太網(wǎng)與rapidio網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換控制方法，包括rapidio郵箱消息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)包的控制方法和萬兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為rapidio郵箱消息的控制方法；

rapidio郵箱消息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)包的控制方法，具體步驟如下：

步驟r1：rapidio接收控制模塊6接收rapidio郵箱消息包，根據(jù)rapidio協(xié)議將rapidio郵箱消息包進(jìn)行拆分，將拆分后的數(shù)據(jù)傳到fifo模塊7；

步驟r2：信息處理模塊8取fifo模塊7中的數(shù)據(jù)，并對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分類，若接收到rapidio郵箱消息，執(zhí)行步驟3，若接收到rapidio接口模塊4返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)，則將響應(yīng)數(shù)據(jù)傳到fifo響應(yīng)模塊11，以備rapidio發(fā)送模塊12進(jìn)行提取發(fā)送；

步驟r3：信息模塊10接收信息處理模塊8傳送的郵箱消息進(jìn)行整合處理并將處理后的郵箱數(shù)據(jù)返還到信息處理模塊8；

步驟r4：信息處理模塊8將接收完成的郵箱數(shù)據(jù)傳到第一存儲器9組成以太網(wǎng)包，并通過萬兆以太網(wǎng)發(fā)送模塊13發(fā)送出去；

萬兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為rapidio郵箱消息的控制方法，具體步驟如下：

步驟w1：萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊14接收以太網(wǎng)包，根據(jù)rapidio郵箱消息機(jī)制將接收到的以太網(wǎng)包拆分，將拆分后的數(shù)據(jù)送入第二存儲器18；

步驟w2：命令控制模塊16控制將數(shù)據(jù)信息傳到rapidio發(fā)送模塊12。

步驟r3中，所述信息模塊10包括信息控制模塊和郵箱模塊，信息模塊10接收信息處理模塊8傳送的郵箱消息時，由信息控制模塊8進(jìn)行處理計算出郵箱數(shù)據(jù)的存儲地址并將郵箱數(shù)據(jù)存到第一存儲器9，信息控制模塊通過比對消息長度msglen與分段號msgseg進(jìn)行確認(rèn)，當(dāng)兩者相同時，表示當(dāng)前消息接收完畢。

步驟w1中，萬兆以太網(wǎng)接收控制模塊14從地址fifo模塊15中獲取mac地址與郵箱號的綁定關(guān)系并且根據(jù)綁定關(guān)系將拆分后的數(shù)據(jù)送入第二存儲器18。

rapidio郵箱消息發(fā)送狀態(tài)通過驗證模塊進(jìn)行確認(rèn)，發(fā)送狀態(tài)包括發(fā)送成功、發(fā)送失敗、發(fā)送超時。

驗證模塊確認(rèn)發(fā)送成功，則該消息不再重發(fā)，發(fā)送超時或發(fā)送失敗則通過命令控制模塊控制重新發(fā)送。

rapidio郵箱消息的索引存儲在第二存儲器18中，若發(fā)現(xiàn)rapidio總線返回重傳請求或者超時信號時，命令控制模塊16控制在rapidio總線空閑時重新發(fā)送消息，避免重傳時丟失數(shù)據(jù)。

以上公開的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的沒有創(chuàng)造性的變化，以及在不脫離本發(fā)明原理前提下所作的若干改進(jìn)和潤飾，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。