[发明专利]一种基于FPGA的万兆以太网帧解析方法

摘要

一种基于FPGA的万兆以太网帧解析方法。本方法通过以太网帧间插解复用，将万兆以太网帧分解到一组并行数据通道中，每个数据通道中均设计了一种带有随机读取接口功能的移位寄存器组，当以太网帧在所述移位寄存器中移位时，相对应的以太网帧解析控制状态机通过所述随机读取接口，按需读取以太网帧中的关键字段完成以太网帧解析，再通过以太网帧间插复用方法恢复原以太网帧，并将解析结果与恢复的以太网帧对齐。应用本方法，可实现对混合类型以太网帧的解析，具有实现结构简单，容易理解，适应范围广的优点，且完全避免了帧解析过程对帧延时抖动的影响。

主权项

一种基于FPGA的万兆以太网帧解析方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：第1、设置一个以太网帧间插解复用器，以帧间插解复用的方式将收到的以太网帧依次推送到一组q个独立的数据通道中；第2、在每个数据通道中，设置一个带有随机读取接口的移位寄存器，以太网帧经由该移位寄存器延迟后输出，所述移位寄存器的深度为m宽度为72bit，对应移位寄存器的每一列均设置1个地址计数器，当移位寄存器中的某一列中没有包含有效以太网帧的数据时，该地址计数器置0，否则累加1；将需要搜索的关键字段地址右移3bit，并与这m个地址计数器在地址比较器中逐一进行比较，根据比较结果控制列选择器选取移位寄存器中的比较结果相等的那一列及相邻列的数据推送到列缓存器中，再由行选择器根据关键字段地址的低3bit选取其中某两个byte的数据输出；第3、在每个数据通道中，设置一个与所述移位寄存器相对应的帧解析控制状态机，该帧解析控制状态机的下一跳根据所述移位寄存器输出的关键字段进行跳转，实现对可能的多协议混合以太网帧的识别；与此同时根据该帧解析控制状态机的当前状态，产生需搜索的关键字段地址；根据所述帧解析控制状态机的跳转历程得到以太网帧的解析结果，并将结果写入FIFO中进行缓存；第4、设置一个以太网帧间插复用器，将各数据通道中输出的以太网帧以帧间插复用的方式恢复为原来的以太网帧，同时读取所述每个数据通道中FIFO里的帧解析结果，使恢复的以太网帧与帧解析结果对齐。