[实用新型]一种基于FPGA的网络视频控制与并行转发装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种采用FPGA控制雷达和TV视频网络传输与并行转发的装置，应用于雷达视频和TV视频的传输与处理领域。

背景技术

目前，雷达信号与TV视频信号传输仍然是以模拟技术为主，现代海军装备发展迅速，对雷达和TV视频的要求越来越高，不仅要求传输的实时性，还要求易于存储和各种后续的应用处理，因此，数字视频网络传输势在必行。

在网络传输和数据转发时，通常的做法是采用诸如ARM等处理器对网络芯片进行控制，对多路网络视频数据的转发采用的是串行方式，在这种雷达视频和TV视频多路同时处理的系统中，就需要进行优先级处理，其实时性难以得到保障。

因此，对多路网络视频信号，需要提供一种具有高速实时性的网络传输控制，以及对视频数据并行转发的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于采用FPGA对网络传输进行控制，实现一种对多路视频数据并行转发的装置。

一种基于FPGA的网络视频控制与并行转发装置，包括一个FPGA芯片、一个网络芯片、一个串口芯片、四个FIFO芯片和对外接口组成的电路板，该电路板置于整个装置的盒体中；应用FPGA完成对串口芯片、网络芯片和四个FIFO的设置和控制，将雷达和TV等四路视频数据据进行网络传输和并行转发。所述以FPGA为核心的电路中，网络芯片的数据线、地址线、片选和读写控制线与FPGA的I/O管脚相连；串口芯片的数据线、地址线和读写控制线与FPGA的I/O管脚相连；四个FIFO芯片的数据线、地址线、时钟线和读写控制线与FPGA的I/O管脚相连；对外输出接口的数据线和读写控制线与FPGA的I/O管脚相连。

本实用新型由FPGA控制网络芯片进行网络传输，将多路网络视频数据进行缓存和并行转发，根据应用需求，通过配置不同的控制逻辑，既可以作为发送装置，也可以作为接收装置，其原理框图如图1。

作为发送装置，可以完成四路视频并行缓存与网络发送。根据串口芯片接收到的外部命令，选择网络设置为多路视频点对点发送方式或者组播发送方式，由FPGA完成对网络芯片的初始化设置，根据与外部处理器的通信信号，由FPGA控制通过局部总线并行读取各路视频数据写入缓存，通过网络芯片进行网络发送。

作为接收装置，可以完成四路视频的网络接收和并行转发。根据串口芯片接收到的外部命令，选择网络设置为多路视频点对点接收方式或者组播接收方式，由FPGA完成对网络芯片的初始化设置，同时接收多路视频数据，对接收到的视频数据由FPGA控制写入缓存，根据与外部处理器的通信信号，通过局部总线接口并行转发各路视频数据。

本实用新型可以实现四路网络视频传输和各路视频数据的并行转发，具有很强的实时性，可以应用在包括各军民用般舶和港口的雷达视频及TV视频传输与处理。

附图说明

图1为基于FPGA的网络视频控制与并行转发装置原理框图。

图2为FPGA控制网络芯片和串口芯片电路连线图。

图3为FPGA控制FIFO1和FIFO2电路连线图。

图4为FPGA控制FIFO3和FIFO4电路连线图。

图5为发送装置的FPGA逻辑控制模块框图。

图6为接收装置的FPGA逻辑控制模块框图。

图7为装置前后面板接口示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型详细说明。

图1是装置原理框图。其中FPGA采用Xilinx公司的Spartan-3E系列(型号为XC3S1600E)芯片，控制四片FIFO(型号为IDT72V2101)进行数据缓存；同时FPGA控制串口芯片(型号为TL16C752B)接收外部主机的控制命令；网络芯片采用WIZnet公司的W5300芯片，该网络芯片的数据线、地址线和片选等控制线都与FPGA连接，由FPGA控制网络芯片的各项设置。图2、图3和图4具体给出了FPGA和网络芯片、串口芯片及四片FIFO的电路连线图。