[发明专利]一种并行冗余以太网通信控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种并行冗余以太网通信控制器，其特征在于，包括单端口模块、冗余端口、PRP监控帧控制模块、PRP协议控制模块、冗余管理模块、调试控制模块、串口控制器模块、寄存器模块和PHY管理模块；

串口控制器模块，用于完成控制器与外部串口的数据通信；

调试控制模块，用于初始化串口控制器模块并实现与串口控制器模块的数据交互；

寄存器模块，用于响应调试控制模块对寄存器的写操作，输出控制及配置信息给控制器，以及响应调试控制模块对寄存器模块的读操作，返回控制器内部状态给调试控制模块；

单端口模块，用于管理单端口的网络接口和传输数据；

PRP监控帧控制模块，用于根据PRP监控帧周期和PRP监控帧格式进行组帧，以及对冗余端口发送FIFO进行写控制和互斥访问控制；

PRP协议控制模块，用于单端口接收FIFO的读控制、冗余端口发送FIFO写控制和互斥访问控制，将单端口接收FIFO读出的数据增加并行冗余检测标识后，写入冗余端口发送FIFO；并用于冗余端口接收FIFO读控制和单端口发送FIFO写控制，将冗余端口接收FIFO读出的数据剔除并行冗余检测标识后，写入发送FIFO模块；

冗余管理模块，用于对冗余端口接收到的数据帧进行冗余管理，根据源MAC地址和帧序列号，执行丢弃算法，产生数据帧的接收或丢弃标识给冗余端口；

冗余端口，用于完成对冗余网络接口的管理以及数据传输；

PHY管理模块，用于通过MDIO接口对外部PHY芯片进行配置管理。

2.根据权利要求1所述的并行冗余以太网通信控制器，其特征在于，单端口模块包括单端口MAC控制模块、单端口发送控制模块、发送FIFO模块、单端口管理模块、单端口接收控制模块和单端口接收FIFO；

单端口MAC控制模块，用于将发送FIFO模块读出的数据打包成以太网帧发送出去，以及对接收到的帧进行解析，将源MAC地址及有效标识传递给PRP监控帧控制模块，将帧接收标识传递给PRP协议控制模块，将数据写入单端口接收FIFO；

单端口发送控制模块，用于实现MAC控制模块发送接口的访问控制和发送FIFO的读控制；

发送FIFO模块，用于存储需要单端口模块发送的数据；

单端口接收控制模块，用于实现单端口MAC控制模块接收接口的访问控制和接收FIFO的写控制；

单端口接收FIFO，用于存储从单端口模块接收到的数据；

单端口管理模块，用于返回单端口的数据传输状态以及端口管理。

3.根据权利要求1所述的并行冗余以太网通信控制器，其特征在于，冗余端口包括冗余端口MAC控制模块、冗余端口发送控制模块、冗余端口发送FIFO、冗余端口发送FIFO写选择模块、冗余端口管理模块、冗余端口接收控制模块、冗余端口接收FIFO和丢弃控制模块；

冗余端口MAC控制模块，用于实现MAC层的数据组帧和帧解析功能，发送解析结果给PRP监控帧控制模块和PRP协议控制模块，并将数据写入接收FIFO；

冗余端口发送控制模块，用于实现MAC控制模块发送接口的访问控制和发送FIFO的写控制；

冗余端口发送FIFO模块，用于存储待冗余端口发送的数据；

发送FIFO写选择模块，用于选择冗余端口发送FIFO的写控制接口；

冗余端口接收控制模块，用于实现MAC控制模块接收接口的访问控制、接收FIFO的写控制，并发送数据帧的源MAC地址以及帧序列号给冗余管理模块；

冗余端口接收FIFO，用于存储冗余端口接收到的数据；

丢弃控制模块，用于读取冗余管理结果，清除控制待丢弃数据的接收FIFO，发送待接收的数据的接收标识给PRP协议控制模块；

冗余端口管理模块，用于返回冗余端口的数据传输状态及端口管理。