[实用新型]基于FPGA的以太网组网装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及网络技术领域，具体涉及一种组网装置。

背景技术

以太网是最广泛使用的网络标准之一。以太网因其NIC（网络接口卡）和HUB端口价格低廉、具有维护简单、易于扩充等优点，成为最受欢迎的网络技术之一。因此，在电信运营商的小区宽带以太接入系统方面，在一些行业内部联网，如电力行业、铁路行业、石油、政府部门等行业用户方面，由于数据是目前通信网络的主要业务，尤其是以TCP/IP为主的业务最多，因而采用以太网来组网的网络最为常用。目前最多是采用一般的二层以太网交换机来实现的。这样做，组网方便、价格低廉、成本较低。但也存在如下缺陷：1）网络无法做到环网备份功能，不能做到电信级的自愈功能；2）网络安全性不强；3）网络流量较大，容易产生网络广播风暴，从而造成网络瘫痪；4）容易给病毒可乘之机；5）不能做到较强的可管理、运营级别的网络；6）端口隔离不能做到很安全的隔离，给用户信息泄露留下了隐患；7）用户端口状态不能控制和管理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于FPGA的以太网组网装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

基于FPGA的以太网组网装置，包括一以太网（FE）接口，其特征在于，还包括一PHY芯片、FPGA芯片、serdes（串并转换器）芯片、光模块，所述以太网接口连接所述PHY芯片，所述PHY芯片连接所述FPGA芯片，所述FPGA芯片连接所述serdes芯片，所述serdes芯片连接所述光模块。

本实用新型的FE信号从以太网接口通过PHY芯片后进入FPGA芯片，在FPGA芯片中将FE信号处理成并行信号进入serdes芯片，serdes芯片再将数据进行串并转换后发送到光模块，光模块进行电光转换后，最终将FE信号通过光纤发送出去。

本实用新型中的PHY芯片的PHY是指OSI中的物理层，PHY芯片是用来在通讯两方传输信号前，与所连接的对端建立通路的一种器件。在本实用新型中PHY芯片用于将以太网接口发送的FE信号送入FPGA芯片中。

所述以太网接口包括至少两个，所述PHY芯片包括至少两个， 每个所述以太网接口连接一个所述PHY芯片，至少两个所述PHY芯片分别连接所述FPGA芯片。

所述以太网接口与所述FPGA芯片之间分别通过一通道选择开关连接。所述通道选择开关可以设置在所述以太网接口与PHY芯片之间，也可以设置在所述PHY芯片与所述FPGA芯片之间。

优选所述以太网接口采用四个，所述PHY芯片采用四个，每个所述以太网接口连接一个所述PHY芯片；

所述光模块采用两个。4路FE信号通过PHY芯片后进入FPGA芯片，在FPGA芯片中将4路FE信号处理成1组16路的并行信号进入serdes芯片，serdes芯片再将这16路数据进行串并转换后发送到一个光模块，此光模块进行电光转换后，最终将4路FE信号通过光纤发送出去。另一个光模块用于接收外部光纤发送的光信号，通过逆过程将光信号转换成EF信号。

所述以太网接口可以采用RJ45接口。本实用新型的以太网接口遵循IEEE 802.3、IEEE802.3u标准，其传输速率为100Mbps，传输距离为100m（5类缆）。

所述光模块可以采用双纤光模块，也可以采用单纤双向光模块。本实用新型当采用单纤双向光光模块时，单根光纤同时完成收发功能。本实用新型的光模块支持热插拔。

还包括一通信接口，所述通信接口分别连接所述FPGA芯片的信号输入端、信号输出端。

所述通信接口分别连接所述serdes芯片的信号输入端、信号输出端。

通过所述通信接口以实现FPGA芯片的内环回和serdes芯片的内环回，供调测人员调测使用。通过通信接口也可以对本实用新型进行故障的排测。

为了识别本实用新型是对FPGA芯片或serdes芯片的内环回，本实用新型可以采用开关选择内环回：

所述通信接口通过第一开关连接所述serdes芯片，所述通信接口通过一第二开关连接所述FPGA芯片。

所述通信接口可以采用RS232接口。

所述通信接口还可以通过一第三开关分别连接所述光模块的信号输入端、信号输出端。以便光模块也实现内环回的目的。

所述通信接口与所述serdes芯片之间还可以连接一环回指示灯。

还包括一JTAG接口，所述JTAG接口连接所述FPGA芯片。本实用新型通过JTAG接口对FPGA芯片进行参数的配置和软件的烧写。