[发明专利]一种实现任意小位宽数据转大位宽数据的方法

说明书

本发明公开了一种实现任意小位宽数据转大位宽数据的方法。将原始的小位宽数据data_i进行整数倍拼接，得到待处理的小位宽数据data_t；假设data_t的位数为a，大位宽数据data_o位数为b，设a与b的最大公约数为c，令a/c=ac，b/c=bc；设计一个计数器cnt_n，计数周期为bc；设计一个数据缓存data_buf，用于移位存储data_t；data_buf每个时钟周期左移(b‑a)*cnt_n个比特，得到data_buf_shift；则，data_o为从data_buf_shift的最高比特位开始截取b个比特，标记data_o有效的valid_o为cnt_nac的期间。

本发明涉及协议解析技术领域，尤其涉及一种实现任意小位宽数据转大位宽数据的方法，主要用于协议解析需要将小位宽数据转大位宽数据的应用。

背景技术

在对协议进行解析时，经常会碰到将某种特定的小位宽数据转换为某种特定的大位宽数据以便后续按照大位宽数据进行处理。例如，在解析OTN中的40GE时，有两个地方都涉及了小位宽转大位宽的应用，一个是，ODU3占据OTU4的31个时隙，故ODU3的数据位宽为248b，而40GE映射到ODU3中时是以256b为单位进行的，故需要将248b的小位宽转换为256b的大位宽；另一个是，在完成ODU3的解映射后，需要定界1027b块的边界，因为40GE是以1027b块结构承载在ODU3中的，故需要将256b的小位宽转换为1027b的大位宽。一种可能的方法是，经过复杂的数据拼接实现小位宽的数据转换为大位宽的数据。例如上述256b的小位宽转换为1027b的大位宽时，可以先将256b的小位宽整数拼接成1024b的小位宽，从而将问题转化为1024b转1027b的问题，每次拼接需要多3个比特，当拼接到第341次时，此时1024b余数为1，需要下一个数的1024b以及再下一个数的1024b即需要三个数据才能拼接出1027b，这样复杂的拼接方式需要判断多种情况，处理起来非常复杂。

发明内容

鉴于上述技术存在的问题，本发明提供一种实现任意小位宽数据转大位宽数据的方法。本发明的目的就是要解决上述技术中存在的处理非常复杂的问题。

本发明采取的技术方案是：一种实现任意小位宽数据转大位宽数据的方法，该方法基于FPGA的硬件平台上实现，步骤如下：

（1）假设原始小位宽数据data_i的位数为a’，大位宽数据data_o的位数为b，floor[b/a’]=n，那么首先将原始的小位宽数据data_i进行整数n的拼接，得到拼接后的待处理的小位宽数据data_t，其位数为a=a’*n,其中floor[]表示取小于等于结果的最大正整数,/表示除法，*表示乘法，=表示等于；

（2）设a与b的最大公约数为c，令a/c=ac，b/c=bc，那么a*bc=b*ac，其含义是说，bc个时钟周期的小位宽数据刚好可以转换成ac个时钟周期的大位宽数据，这也是本发明设计的基本思路；

（3）设计一个计数器cnt_n，计数周期为bc，即cnt_n计数值达到bc-1时归0；

（4）设计一个数据缓存data_buf，用于移位存储小位宽数据data_t，即data_buf = {data_buf,data_t};其中=表示赋值，{}表示位拼接；data_buf的位数计算方法是，假设floor[a/(b-a)]=x,ceil[bc/x]=m,那么data_buf的位数为m*a，其中ceil[]表示取大于等于结果的最小正整数；上述计算的含义是，b-a表示大位宽数据与小位宽数据的位数差，a/(b-a)表示一个小位宽数据中包含多少个位数差，bc/x表示在bc个时钟周期内需要多少个小位宽的数据，此即data_buf的位数；

（5）数据缓存data_buf每个时钟周期左移(b-a)*cnt_n个比特，得到data_buf_shift，即通过移位的方式实现复杂的数据拼接；

（6）则，转换后的大位宽数据data_o为从data_buf_shift的最高比特位开始截取b个比特，标记转换后大位宽数据有效的valid_o为cnt_nac的期间，即将转换后的有效区间限制在小于ac的时钟周期内。