一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法及裝置，該方法為：根據(jù)數(shù)據(jù)幀前導(dǎo)碼和起始定界符識(shí)別是否是一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀，若是，根據(jù)數(shù)據(jù)幀目的MAC地址/源MAC地址判斷是否為普通數(shù)據(jù)幀、AFDX幀及時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀，根據(jù)幀類型字段數(shù)據(jù)，判斷是否是PCF幀。該裝置包括依次連接的數(shù)據(jù)總線、參數(shù)配置寄存器、數(shù)據(jù)幀識(shí)別模塊、記錄存儲(chǔ)模塊及數(shù)據(jù)緩存器。本發(fā)明的方法及裝置能夠?qū)崟r(shí)地解析多種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，包括時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀、AFDX數(shù)據(jù)幀、普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，并且可以靈活的配置解析參數(shù)，以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠家的設(shè)備。
【專利說明】
一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，具體涉及一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)是國(guó)際上最新的一項(xiàng)基于以太網(wǎng)的新型總線技術(shù)，它具備最尚等級(jí)的安全性、可靠性及確定性網(wǎng)絡(luò)。該總線技術(shù)兼容了時(shí)間觸發(fā)協(xié)議和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上兼容普通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流、AFDX(航空電子全雙工交換式以太網(wǎng))數(shù)據(jù)流和時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，具備更高的安全性和強(qiáng)有力的容錯(cuò)機(jī)制。然而在對(duì)時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)進(jìn)行測(cè)試的過程中，需要將網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的各種類型的數(shù)據(jù)幀中的時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀區(qū)別出來，并實(shí)時(shí)地確定該幀的發(fā)出時(shí)間和到達(dá)時(shí)間。由于時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)的新穎性，現(xiàn)有的解析和識(shí)別網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的軟件和硬件都不能識(shí)別該種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀，而且也不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地解析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法及裝置，以解決現(xiàn)有的解析和識(shí)別網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的軟硬件裝置不能實(shí)時(shí)地解析多種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法包括:
[0005]I)邏輯電路根據(jù)數(shù)據(jù)幀前導(dǎo)碼和起始定界符識(shí)別是否是一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀；
[0006]2)若是新的數(shù)據(jù)幀，獲取數(shù)據(jù)幀目的MAC地址段的前4個(gè)字節(jié)，根據(jù)前4個(gè)字節(jié)判斷是否為普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，若是，將完整的目的MAC地址/源MAC地址與預(yù)先寫入配置寄存器中的目的MAC地址/源MAC地址進(jìn)行比較，若完全一致，則是需要的普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀；
[0007]3)若不是普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，獲取幀類型字段數(shù)據(jù)，判斷是否是PCF幀(協(xié)議控制幀)，若不是，獲取數(shù)據(jù)幀目的MAC地址段的后兩個(gè)字節(jié)，與預(yù)先寫入配置寄存器中的AFDX幀的VLID號(hào)/時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀的VLID(虛擬鏈路ID)號(hào)比較，若一致，則是AFDX幀/時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀。
[0008]對(duì)解析出各個(gè)數(shù)據(jù)幀類型，輸出相應(yīng)的指示信號(hào)。
[0009]給指示信號(hào)打上當(dāng)前的時(shí)間標(biāo)簽，并將指示信號(hào)及對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)緩沖器。
[0010]本發(fā)明的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析裝置包括依次連接的數(shù)據(jù)總線、參數(shù)配置寄存器、數(shù)據(jù)幀識(shí)別模塊、記錄存儲(chǔ)模塊及數(shù)據(jù)緩存器，所述數(shù)據(jù)總線將配置參數(shù)寫入?yún)?shù)配置寄存器中，數(shù)據(jù)幀識(shí)別模塊根據(jù)配置參數(shù)判斷數(shù)據(jù)幀類型，記錄存儲(chǔ)模塊根據(jù)解析出各個(gè)數(shù)據(jù)幀類型，輸出相應(yīng)的指示信號(hào)，并將指示信號(hào)及對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)緩沖器。[0011 ]所述數(shù)據(jù)總線為AHB總線。
[0012]該裝置還包括用于讀取數(shù)據(jù)緩沖器中的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)的AHB總線。
[0013]所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀包括普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀、AFDX幀及時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀。
[0014]本發(fā)明的方法及裝置能夠?qū)崟r(shí)地解析多種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，包括時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀、Arox數(shù)據(jù)幀、普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，并且可以靈活的配置解析參數(shù)，以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠家的設(shè)備。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)施例以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀解析流程圖；
[0016]圖2本實(shí)施例以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀解析邏輯結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法實(shí)施例
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例中的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法包括如下步驟:
[0020]I)邏輯電路根據(jù)數(shù)據(jù)幀前導(dǎo)碼和起始定界符識(shí)別是否是一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀；
[0021]2)若是新的數(shù)據(jù)幀，獲取數(shù)據(jù)幀目的MAC地址段的前4個(gè)字節(jié)，根據(jù)前4個(gè)字節(jié)判斷是否為普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，若是，將完整的目的MAC地址/源MAC地址與預(yù)先寫入配置寄存器中的目的MAC地址/源MAC地址進(jìn)行比較，若完全一致，則是需要的普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀；
[0022]3)若不是普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，獲取幀類型字段數(shù)據(jù)，判斷是否是PCF(協(xié)議控制)幀，若不是，獲取數(shù)據(jù)幀目的MAC地址段的后兩個(gè)字節(jié)，與預(yù)先寫入配置寄存器中的AFDX幀的VLID號(hào)/時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀的VLID(虛擬鏈路ID)號(hào)比較，若一致，則是AFDX幀/時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀。
[0023]具體來說，隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)的流入，邏輯電路通過前導(dǎo)碼和幀起始定界符識(shí)別出一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀開始了。并在目的MAC地址階段，獲取前4字節(jié)的目的MAC地址，進(jìn)行判斷，如果該4字節(jié)不等于OxabacLbabe，則該幀為普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。再進(jìn)行完整的目的MAC地址或源MAC地址的比較判斷，如果與配置寄存器中寫入的特征MAC地址相等，則是需要的普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。如果目的MAC地址的前4字節(jié)等于Oxabad_babe，則可能為AFDX數(shù)據(jù)幀或者時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀，需要進(jìn)一步判斷。如果后續(xù)在幀類型字段接收到的數(shù)據(jù)是0X891d，則確定是時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀中的一個(gè)特殊類型一一PCF(協(xié)議控制)幀。如果該字段不是0X891d，則再比較目的MAC地址的后2字節(jié)，是否等于配置寄存器中寫入的AFDX幀的VLID(虛擬鏈路)號(hào)，或者時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀的VLID號(hào)，如果等于AFDX幀的VLID號(hào)，為AFDX幀；如果等于時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀的VLID號(hào)，為時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀。
[0024]進(jìn)一步，解析出數(shù)據(jù)幀的類別后，輸出相應(yīng)的指示信號(hào)。同時(shí)本地的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器會(huì)給該指示信號(hào)打上當(dāng)時(shí)的時(shí)間標(biāo)簽，并把該指示信號(hào)和對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器(同步FIFO)中。
[0025]以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析裝置實(shí)施例
[0026]本實(shí)施例的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析裝置包括依次連接的AHB總線、參數(shù)配置寄存器、數(shù)據(jù)幀識(shí)別模塊、記錄存儲(chǔ)模塊及數(shù)據(jù)緩存器，所述AHB總線將配置參數(shù)寫入?yún)?shù)配置寄存器中，數(shù)據(jù)幀識(shí)別模塊根據(jù)配置參數(shù)判斷數(shù)據(jù)幀類型，記錄存儲(chǔ)模塊根據(jù)解析出各個(gè)數(shù)據(jù)幀類型，輸出相應(yīng)的指示信號(hào)，并將指示信號(hào)及對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)緩沖器。
[0027]具體的邏輯電路系統(tǒng)框圖如圖2所示，該圖顯示了該系統(tǒng)解析各類型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀以及記錄并輸出該幀發(fā)生的時(shí)刻點(diǎn)的各個(gè)功能模塊和數(shù)據(jù)流向。通過AHB總線將配置參數(shù)寫入到配置寄存器中后，啟動(dòng)電路的解析功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)流入后通過上述方法的流程后，實(shí)時(shí)地解析出數(shù)據(jù)幀的類別，并輸出相應(yīng)的指示信號(hào)。同時(shí)本地的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器會(huì)給該指示信號(hào)打上當(dāng)時(shí)的時(shí)間標(biāo)簽，并把該指示信號(hào)和對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器(同步FIFO)中。軟件可以通過AHB總線將數(shù)據(jù)緩沖器中的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)讀出來，以此來分析時(shí)間觸發(fā)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的發(fā)生的時(shí)刻點(diǎn)。
[0028]本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)總線優(yōu)選為AHB總線，作為其他實(shí)施方式，數(shù)據(jù)總線還可選取現(xiàn)有技術(shù)中其他總線，如AXI總線、Avalon總線等，這里不再詳細(xì)闡述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)邏輯電路根據(jù)數(shù)據(jù)幀前導(dǎo)碼和起始定界符識(shí)別是否是一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀； 2)若是新的數(shù)據(jù)幀，獲取數(shù)據(jù)幀目的MAC地址段的前4個(gè)字節(jié)，根據(jù)前4個(gè)字節(jié)判斷是否為普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，若是，將完整的目的MAC地址/源MAC地址與預(yù)先寫入配置寄存器中的目的MAC地址/源MAC地址進(jìn)行比較，若完全一致，則是需要的普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀； 3)若不是普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，獲取幀類型字段數(shù)據(jù)，判斷是否是PCF幀，若不是，獲取數(shù)據(jù)幀目的MAC地址段的后兩個(gè)字節(jié)，與預(yù)先寫入配置寄存器中的AFDX幀的VLID號(hào)/時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀的VLID號(hào)比較，若一致，則是AFDX幀/時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法，其特征在于，對(duì)解析出各個(gè)數(shù)據(jù)幀類型，輸出相應(yīng)的指示信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析方法，其特征在于，給指示信號(hào)打上當(dāng)前的時(shí)間標(biāo)簽，并將指示信號(hào)及對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)緩沖器。4.一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析裝置，其特征在于，該裝置包括依次連接的數(shù)據(jù)總線、參數(shù)配置寄存器、數(shù)據(jù)幀識(shí)別模塊、記錄存儲(chǔ)模塊及數(shù)據(jù)緩存器，所述數(shù)據(jù)總線將配置參數(shù)寫入?yún)?shù)配置寄存器中，數(shù)據(jù)幀識(shí)別模塊根據(jù)配置參數(shù)判斷數(shù)據(jù)幀類型，記錄存儲(chǔ)模塊根據(jù)解析出各個(gè)數(shù)據(jù)幀類型，輸出相應(yīng)的指示信號(hào)，并將指示信號(hào)及對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)緩沖器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析裝置，其特征在于，該裝置還包括用于讀取數(shù)據(jù)緩沖器中的時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)的總線。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)總線為AHB總線。7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀實(shí)時(shí)解析裝置，其特征在于，所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀包括普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀、AFDX幀及時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)幀。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK105915518SQ201610238880
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】李明鎖, 盧建政, 郭清源, 吳奇峰, 孟冬冬, 申偉強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所