[发明专利]一种光数字测试仪多种接口的虚拟化与自适应通信系统及其通信方法

权利要求书

1.一种光数字测试仪多种接口的虚拟化与自适应通信系统，其特征在于，包括接口适配模块、发送总线、接收总线、帧判决模块和发送缓冲模块；

所述接口适配模块包括接收模块、成帧模块、解帧模块和发送模块；接收模块的输入端与对应的通信主体的发送端口连接，接收模块的输出端和成帧模块的输入端连接，成帧模块的输出端通过对应的发送总线与各个帧判决模块连接；所述解帧模块的输入端与对应的接收总线连接，解帧模块的输出端和发送模块的输入端连接，发送模块的输出端与对应的通信主体的接收端口连接；

所述帧判决模块的输出端与对应的发送缓冲模块的输入端连接，发送缓冲模块的输出端与发送源选择模块对应的输入端连接，各个接口适配模块的解帧模块的输入端分别与对应的发送源选择模块的输出端连接；

所述发送源选择模块、各个帧判决模块和各个发送缓冲模块构成虚拟与自适应通信互联模块，虚拟与自适应通信互联模块和接口适配模块能够通过FPGA实现；

其通信方法包括以下步骤：

步骤S1：各个通信主体建立通信模型，通信模型包括头部字段、通信数据段和校验字段，头部字段包括目标端口号、源端口号和数据包长度；

步骤S2：任意通信主体按照通信模型建立通信数据包；

步骤S3：通信主体通过发送端口将通信数据包发送到与通信主体对应的接口适配模块的接收模块，接收模块对接收到的通信数据包进行缓存；

步骤S4：成帧模块将接收模块中存储的通信数据包转换为总线时序发送数据；

步骤S5：总线时序发送数据通过对应的发送总线传输到各个帧判决模块，帧判决模块判断接收到的总线时序发送数据的目标端口号是否是与帧判决模块对应的通信主体的接收端口一致，若一致，则将总线时序发送数据转换为发送缓存数据缓存在发送缓冲模块中，并进入步骤S6；若不一致，则丢弃当前总线时序发送数据；

步骤S6：发送源选择模块依次遍历各个发送缓冲模块，判断发送缓冲模块中是否缓存有发送缓存数据，若缓存有发送缓存数据，则发送源选择模块将发送缓存数据转换为总线时序接收数据，并将总线时序接收数据通过对应的接收总线发送到对应的接口适配模块的解帧模块，并进入步骤S7；

步骤S7：解帧模块将总线时序接收数据转换为通信数据包；

步骤S8：发送模块将解帧模块转换的通信数据包传输到对应通信主体的接收端口；

步骤S4中的总线时序发送数据与步骤S6中的总线时序接收数据均包括并行传输的：通信总线时钟、接收端就绪信号、帧数据开始信号、帧数据结束信号、帧数据有效信号、数据位信号、目标端口信号、源端口信号、以及帧长度信号。

2.根据权利要求1所述的一种光数字测试仪多种接口的虚拟化与自适应通信系统，其特征在于，步骤S4具体为：成帧模块实时查看接收模块中的通信数据包，当发现有一帧完整的通信数据包存储在接收模块中时，发起一帧通信数据包的读取，并将通信数据包转换为总线时序发送数据。

3.根据权利要求1所述的一种光数字测试仪多种接口的虚拟化与自适应通信系统，其特征在于，在每个发送周期中：

对于接收端就绪信号：在通信总线时钟的第一个时钟和第二时钟均为高电平；自通信总线时钟的第三个时钟始终为低电平；

对于帧数据开始信号：在通信总线时钟的第一个时钟为低电平；在通信总线时钟的第二个时钟为高电平；自通信总线时钟的第三个时钟起持续为低电平；

对于帧数据结束信号：在通信总线时钟的第一个时钟至倒数第二个时钟始终为低电平；在通信总线时钟的最后一个时钟为高电平；

对于帧数据有效信号：在通信总线时钟的第一个时钟为低电平；自通信总线时钟的第二个时钟，帧数据有效信号始终为高电平；

对于数据位信号：在通信总线时钟的第二个时钟为通信数据包中的头部字段，头部字段包括目标端口号、源端口号和数据包长度；在通信总线时钟的第三个时钟至倒数第二个时钟，数据位信号为通信数据包的通信数据段；在通信总线时钟的最后一个时钟，数据位信号为通信数据包的校验字段；

对于目标端口信号：在通信总线时钟的第二个时钟至最后一个时钟持续为通信数据包中的目标端口号；

对于源端口信号：在通信总线时钟的第二个时钟至最后一个时钟持续为通信数据包中的源端口号；

对于帧长度信号：在通信总线时钟的第二个时钟至最后一个时钟持续为数据位信号的长度。