[发明专利]FPGA内以太网数据帧的缓存与转发的方法及装置

权利要求书

1.FPGA内以太网数据帧的缓存与转发的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A10、按照最小以太网数据帧包长，将FPGA内的整个数据帧缓存存储单元等深度地划分成若干小颗粒数据帧存储单元RAM(n)；

步骤A20、将输入的以太网数据帧按照一定存储格式写入FPGA内的整个数据帧缓存存储单元内；

所述一定存储格式为：

起始小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x0地址内存储接收的以太网数据帧的标识符；

起始小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x1地址内存储已缓存以太网数据帧的末字节所在小颗粒数据帧存储单元RAM(n+m)的序号n+m；

起始小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x2地址内存储已缓存以太网数据帧的末字节所在小颗粒数据帧存储单元RAM(n+m)内的地址；

从起始小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x3地址开始依次存储以太网数据帧的净负荷字节直至完毕；

n为正整数，m为自然数；

步骤A30、读取当前起始小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x1和0x2地址内末字节所在小颗粒数据帧存储单元RAM(n+m)的序号以及其在小颗粒数据帧存储单元RAM(n+m)内地址，从当前起始小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x3地址开始依次读取缓存在数据帧缓存存储单元的以太网数据帧的净负荷字节，直至小颗粒数据帧存储单元RAM(n+m)内缓存末字节的地址，然后将小颗粒数据帧存储RAM(n+m)的序号加1，读取下一个以太网数据帧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据帧缓存存储单元设置在FPGA内部双口随机存取存储器上，数据宽度与以太网数据帧宽度一致，地址深度与最大以太网数据帧包长相对应。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识符包含缓存完毕标识符和校验结果标识符。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x3地址开始依次存储以太网数据帧的净负荷字节，当接收到的以太网数据帧仅靠小颗粒数据帧存储单元RAM(n)无法存储完毕时，顺序由相邻的小颗粒数据帧存储单元存储剩余所述净负荷字节，且存储剩余净负荷字节的每个所述小颗粒数据帧存储单元将会从0x0地址开始存储净负荷字节，直至所述以太网数据帧的净负荷字节存储完毕。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A20包括以下步骤：

步骤A21、通过数据写入口接收以太网数据帧，并对所述以太网数据帧进行校验；

步骤A22、以数据帧缓存存储单元的当前小颗粒数据帧存储单元RAM(n)为起始小颗粒数据帧存储单元，该小颗粒数据帧存储单元的0x3地址为起始地址，将所述以太网数据帧的净负荷字节依次写入当前小颗粒数据帧存储单元RAM(n)；

步骤A23、判断当前小颗粒数据帧存储单元是否将该以太网数据帧的净负荷字节存储完毕，如果存储完毕，则执行步骤A25；否则执行步骤A24；

步骤A24、以当前小颗粒数据帧存储单元相邻的下一个小颗粒数据帧存储单元作为新的当前小颗粒数据帧存储单元，从新的当前小颗粒数据帧存储单元的0x0地址为起始地址，将净负荷字节剩余字节依次写入其中，然后执行步骤A23；

步骤A25、将缓存净负荷字节末字节的小颗粒数据帧存储单元RAM(n+m)的序号以及其在该小颗粒数据帧存储单元RAM(n+m)内的地址分别写入起始小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x1以及0x2地址；

步骤A26、提取所述以太网数据帧中的校验字节与步骤A21中得到的校验值对比，得到校验结果标识符；

步骤A27、将缓存完毕标识符以及校验结果标识符写入起始小颗粒数据帧存储单元RAM(n)的0x0地址内。