[发明专利]一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置及方法，属于接口通信技术领域。本发明的基于FPGA的多协议通信数据交换装置包括FPGA，FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，传输控制列表配置逻辑模块与传输控制列表模块相连接，传输控制列表模块与多协议帧解析/转发逻辑模块相通信。该发明的基于FPGA的多协议通信数据交换装置能够节省硬件资源，简化应用难度，能够实现多协议数据多模式的转发，并且实现简单，具有很好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及接口通信技术领域，具体提供一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置及方法。

背景技术

多协议转发在数字通信系统中应用非常广泛，但是大多数系统中的接口类型单一。在多个协议模块之间需要相互通信的系统中，传统的方式，需要CPU通过协议栈针对各个协议进行转换，这无疑增加了硬件资源和调试难度。

FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA作为一种可编程的数字器件，在多协议接口扩展方面应用非常广泛。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种能够节省硬件资源，简化应用难度，能够实现多协议数据多模式的转发，并且实现简单的基于FPGA的多协议通信数据交换装置。

本发明进一步的技术任务是提供一种基于FPGA的多协议通信数据交换方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于FPGA的多协议通信数据交换装置，包括FPGA，FPGA内设置有交换控制逻辑模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块、传输控制列表模块和传输控制列表配置逻辑模块，传输控制列表配置逻辑模块与传输控制列表模块相连接，传输控制列表模块与多协议帧解析/转发逻辑模块相通信，多协议帧解析/转发逻辑模块与若干接收/发送缓存模块分别连接，传输控制列表模块、多协议帧解析/转发逻辑模块、若干接收/发送缓存模块分别与交换控制模块相通信，若干接收/发送缓存模块分别连接接口。

若干接收/发送缓存模块分别连接的接口包括I2C接口、SPI接口、Uart接口、MDIO接口等。

该基于FPGA的多协议通信数据交换装置能够实现基于FPGA的多协议通信数据交换方法，该基于FPGA的多协议通信数据交换方法中FPGA内实现交换控制逻辑、多协议帧解析/转发逻辑、接收/发送缓存、传输控制列表和传输控制列表配置逻辑，其中多协议帧解析/转发逻辑根据接收缓存的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表，查找发送缓存的通路号，并将数据转发；在查询传输控制列表时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整；传输控制列表配置逻辑对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表。

作为优选，所述传输控制列表配置逻辑模块对外提供软件配置接口，并将CPU端发送的数据存放为传输控制列表模块。

作为优选，所述多协议帧解析/转发逻辑模块根据接收缓存模块的通路号，将数据进行打标签处理，同时查询传输控制列表模块，查找发送缓存模块的通路号，并将数据转发。

作为优选，查询传输控制列表模块时，根据需传输通路号的协议要求，进行地址、数据格式调整。

作为优选，查询传输控制列表模块后，为多端口同协议数据转发，则依据轮询缓存的顺序进行数据转发。

作为优选，查询传输控制列表模块后，为多端口多协议数据转发，则不同协议缓存数据可并行转发。