[实用新型]一种基于FPGA的自动识别并切换网口的电路及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及切换控制领域，具体地说是一种基于FPGA的自动识别并切换网口的电路及系统。

背景技术

通常在多个主控和单个设备交互时，只允许一台主控去控制设备，只有该台主控释放控制，其它主控才可能对设备进行操作。一般情况下，会用硬件开关去选择哪台主控控制设备，这种人为的方式不够智能，操作麻烦。

如何简单智能的实现多台主控与单个设备之间的切换操作，是需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种基于FPGA的自动识别并切换网口的电路及系统，来解决如何简单智能的实现多台主控与单个设备之间的切换操作的问题。

本实用新型的技术任务是按以下方式实现的：

一种基于FPGA的自动识别并切换网口的电路，包括FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）芯片、以太网PHY（英文全称为Physical Layer，中文翻译为物理层）接口和网络接口，FPGA芯片包括MUX模块、帧解析模块、Tri-Mode Ethernet MAC （为三速以太网MAC）IP核和SGMII（英文全称为Serial Gigabit Media Independent Interface，中文翻译为串行媒体独立接口） IP核，网络接口、以太网PHY接口、SGMII IP核、Tri-Mode Ethernet MAC IP核和帧解析模块依次连接组成一条能够传输主控命令并解析主控命令的主控解析回路，上述主控解析回路共多条；每条主控解析回路中的帧解析模块均与MUX模块连接，上述多条主控解析回路中任意两条主控解析回路中对应的两个帧解析模块均相连接。

在集成电路的可重用设计方法学中，IP核（英文全称为Intellectual Property Core）是指某一方提供的、形式为逻辑单元、芯片设计的可重用模块。IP核通常已经通过了设计验证，设计人员以IP核为基础进行设计，可以缩短设计所需的周期。IP核可以通过协议由一方提供给另一方，或由一方独自占有。IP核的概念源于产品设计的专利证书和源代码的版权等,设计人员能够以IP核为基础进行专用集成电路或现场可编程逻辑门阵列的逻辑设计，以减少设计周期。IP核分为软核、硬核和固核。软核通常是与工艺无关、具有寄存器传输级硬件描述语言描述的设计代码，可以进行后续设计；硬核是前者通过逻辑综合、布局、布线之后的一系列工艺文件，具有特定的工艺形式、物理实现方式；固核则通常介于上面两者之间，它已经通过功能验证、时序分析等过程，设计人员可以以逻辑门级网表的形式获取。利用IP核设计电子系统，引用方便，修改基本元件的功能容易。

其中，该电路通过上述多个网络接口可连接多台主控，每台主控发送的主控命令均能够经与其对应的网络接口、以太网PHY接口、SGMII IP核、Tri-Mode Ethernet MAC IP核发送到帧解析模块进行解析，当其中一个主控发送的主控命令为使能命令时，则其他帧解析模块置于复位状态，解析出的主控命令经由MUX模块输出对应帧解析模块的解析命令，进而实现对设备的操作，对设备操作完成后，上述所有帧解析模块处于工作状态，随时准备接受来自主控的使能命令。

进一步的，所述主控解析回路共两条，每条主控解析回路中的帧解析模块均与MUX模块连接，两条主控解析回路中对应的两个帧解析模块相连接。

进一步的，所述网络接口为RJ45接口。

进一步的，所述Tri-Mode Ethernet MAC IP核和SGMII IP核均为能够支持10Mbps/100Mbps/1000Mbps网速的IP核。

一种基于FPGA的自动识别并切换网口的系统，包括如上述任一项所述的一种基于FPGA的自动识别并切换网口的电路、设备和多个主控，每个主控对应一条主控解析回路，每个主控的网络接口均和与其对应的主控解析回路中的网络接口连接，MUX模块和设备连接。

本实用新型的一种基于FPGA的自动识别并切换网口的电路及系统具有以下优点：

1、该电路通过多个网络接口可连接多台主控，针对每台主控均对应有一条主控解析回路，当其中一台主控发送的主控命令为使能命令时，与其他主控对应的帧解析模块置于复位状态，对设备的操作完成后，所有帧解析模块处于工作状态，准备接收使能命令，从而实现了自动识别并切换网口的功能，无需人为配置使用哪个主控去控制设备；