本发明涉及通信,尤其涉及一种数据帧处理方法及系统。
背景技术:
1、相关技术中,在多phy芯片之间插入新的mac帧的特殊应用中,使用常规的微处理器需要考虑微处理器是否带有以太网功能,如果不带以太网功能,还需要外挂mac芯片,造成额外的功耗,并且由于这类芯片的分时处理的特性,导致其处理域传输数据的速度并不理想。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明实施例的目的是提供一种数据帧处理方法及系统,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,提供至少一种有益的选择或创造条件。
2、一方面,本发明实施例提供了一种数据帧处理系统,所述数据帧处理系统包括fpga、微控制单元和两个phy芯片;
3、所述fpga包括芯片配置模块、插帧/截帧模块、串口模块、两个帧处理模块,所述插帧/截帧模块分别连接所述串口模块和两个所述帧处理模块,所述串口模块连接所述微控制单元;所述芯片配置模块分别连接两个所述phy芯片,两个所述phy芯片和两个所述帧处理模块一一对应的连接;
4、所述芯片配置模块,用于配置两个所述phy芯片的工作模式,所述工作模式包括正常模式;
5、所述phy芯片,用于将接收到的数据流生成接口数据,将所述接口数据发送给帧处理模块;
6、所述帧处理模块,用于在正常模式下,从所述接口数据中提取出控制帧和正确的数据帧,将所述控制帧和正确的数据帧发送给插帧/截帧模块;以及用于将接收到的正确的数据帧转换成接口数据后发送给phy芯片;
7、所述插帧/截帧模块,用于将接收到的正确的数据帧转发给另一帧处理模块。
8、可选地,所述数据帧处理系统还包括微控制单元,所述工作模式还包括插帧模式;
9、所述微控制单元,用于发送控制数据,以通过所述串口模块对所述控制数据进行串并转换后送入插帧/截帧模块;
10、所述插帧/截帧模块,用于从接收到的控制数据中解析得到接口数据的发送方向,将所述发送方向对应的phy芯片作为目标phy芯片;
11、所述帧处理模块,用于在插帧模式下,接收phy芯片发送的接口数据,识别所述接口数据的指示信号,若确定所述指示信号表明满足插帧条件,则确定数据帧的帧间隔,根据所述帧间隔将接收到的接口数据插入到待发送的数据帧队列中,将插入接口数据的数据帧队列发送给目标phy芯片。
12、可选地,所述工作模式还包括截帧模式;
13、所述phy芯片,用于在接收到数据流后生成接口数据并发送给与其相连的帧处理模块;
14、所述插帧/截帧模块,用于在截帧模式下,从帧处理模块发送的接口数据中提取出控制帧;对所述控制帧进行识别,确定是否将所述正确的数据帧发送给另一phy芯片;
15、如果确定将所述正确的数据帧发送给另一phy芯片,则复制该控制帧,将所述控制帧输入待发送的数据帧队列,同时将该控制帧解析成控制数据后通过串口模块传向微控制单元;
16、如果确定不将所述正确的数据帧发送给另一phy芯片,则将该控制帧解析成控制数据后通过所述串口模块发送给微控制单元。
17、可选地,所述帧处理模块包括mac模块、接收缓存模块、发送缓存模块和帧解析模块;所述phy芯片、mac模块、接收缓存模块、帧解析模块和插帧/截帧模块依次连接,所述发送缓存模块分别连接所述mac模块和插帧/截帧模块;
18、所述mac模块,用于将phy芯片发送的接口数据转换为mac层的数据帧;
19、所述接收缓存模块,用于缓存mac模块解析后的数据帧;
20、所述帧解析模块,用于对收到的数据帧进行mac层协议的解析,得到发送所述数据帧的mac地址;
21、所述插帧/截帧模块,用于根据将发送所述数据帧的mac地址和所述mac模块的mac地址进行匹配,舍弃匹配错误的数据帧,将匹配一致的数据帧分为控制帧和正确的数据帧;
22、以及用于将控制数据中的mac地址分别与两个所述mac模块的mac地址进行匹配,确定匹配一致的mac模块,将与该mac模块连接的phy芯片作为目标phy芯片;
23、所述发送缓存模块,用于缓存插帧/截帧模块生成的数据帧;
24、所述串口模块,用于实现插帧/截帧模块与微控制单元之间的数据交互,根据接收到的控制数据解析得到工作模式,将所述工作模式提供给所述芯片配置模块。
25、可选地,所述接收缓存模块,还用于对缓存的数据帧确定帧间隔。
26、另一方面,本发明实施例提供了一种数据帧处理方法,应用于数据帧处理系统,所述数据帧处理系统包括fpga、微控制单元和两个phy芯片;
27、所述fpga包括芯片配置模块、插帧/截帧模块、串口模块、两个帧处理模块,所述插帧/截帧模块分别连接所述串口模块和两个所述帧处理模块,所述串口模块连接所述微控制单元;所述芯片配置模块分别连接两个所述phy芯片,两个所述phy芯片和两个所述帧处理模块一一对应的连接;
28、所述方法包括以下步骤:
29、通过芯片配置模块配置两个所述phy芯片的工作模式,所述工作模式包括正常模式;
30、通过phy芯片将接收到的数据流生成接口数据,将所述接口数据发送给帧处理模块;
31、在正常模式下,通过帧处理模块从所述接口数据中提取出控制帧和正确的数据帧,将所述控制帧和正确的数据帧发送给插帧/截帧模块;以及将接收到的正确的数据帧转换成接口数据后发送给phy芯片;
32、通过插帧/截帧模块将接收到的正确的数据帧转发给另一帧处理模块。
33、可选地,所述数据帧处理系统还包括微控制单元,所述工作模式还包括插帧模式;所述方法还包括:
34、通过微控制单元发送控制数据,以通过所述串口模块对所述控制数据进行串并转换后送入插帧/截帧模块;
35、通过插帧/截帧模块从接收到的控制数据中解析得到接口数据的发送方向,将所述发送方向对应的phy芯片作为目标phy芯片;
36、在插帧模式下,通过帧处理模块接收phy芯片发送的接口数据,识别所述接口数据的指示信号,若确定所述指示信号表明满足插帧条件,则确定数据帧的帧间隔,根据所述帧间隔将接收到的接口数据插入到待发送的数据帧队列中,将插入接口数据的数据帧队列发送给目标phy芯片。
37、可选地,所述工作模式还包括截帧模式;所述方法还包括:
38、通过phy芯片在接收到数据流后生成接口数据并发送给与其相连的帧处理模块;
39、在截帧模式下,通过插帧/截帧模块从帧处理模块发送的接口数据中提取出控制帧;对所述控制帧进行识别,确定是否将所述正确的数据帧发送给另一phy芯片;
40、如果确定将所述正确的数据帧发送给另一phy芯片,则复制该控制帧,将所述控制帧输入待发送的数据帧队列,同时将该控制帧解析成控制数据后通过串口模块传向微控制单元;
41、如果确定不将所述正确的数据帧发送给另一phy芯片,则将该控制帧解析成控制数据后通过所述串口模块发送给微控制单元。
42、可选地,所述帧处理模块包括mac模块、接收缓存模块、发送缓存模块和帧解析模块;所述phy芯片、mac模块、接收缓存模块、帧解析模块和插帧/截帧模块依次连接,所述发送缓存模块分别连接所述mac模块和插帧/截帧模块;所述方法还包括:
43、通过mac模块将phy芯片发送的接口数据转换为mac层的数据帧;
44、通过接收缓存模块缓存mac模块解析后的数据帧;
45、通过帧解析模块对收到的数据帧进行mac层协议的解析,得到发送所述数据帧的mac地址;
46、通过插帧/截帧模块根据将发送所述数据帧的mac地址和所述mac模块的mac地址进行匹配,舍弃匹配错误的数据帧,将匹配一致的数据帧分为控制帧和正确的数据帧;以及将控制数据中的mac地址分别与两个所述mac模块的mac地址进行匹配,确定匹配一致的mac模块,将与该mac模块连接的phy芯片作为目标phy芯片;
47、通过发送缓存模块缓存插帧/截帧模块生成的数据帧;
48、通过串口模块实现插帧/截帧模块与微控制单元之间的数据交互,根据接收到的控制数据解析得到工作模式,将所述工作模式提供给所述芯片配置模块。
49、可选地,所述方法还包括:
50、接收缓存模块对缓存的数据帧确定帧间隔。
51、本发明实施例包括以下有益效果:本发明提供的实施例通过芯片配置模块,可在不同工作模式下灵活切换;通过phy芯片的精确控制,实现了数据传输的稳定性与高效性。通过帧处理模块的高效提取与转换,保证了数据流的连续性和完整性。通过插帧/截帧模块的智能管理,有效减少了数据丢失和错误帧的传输,提高了网络的可靠性和吞吐量。本发明不仅优化了硬件资源的使用,还提升了整个系统的通信效率和稳定性。
1.一种数据帧处理系统,其特征在于,所述数据帧处理系统包括fpga、微控制单元和两个phy芯片;
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述数据帧处理系统还包括微控制单元,所述工作模式还包括插帧模式;
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述工作模式还包括截帧模式;
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述帧处理模块包括mac模块、接收缓存模块、发送缓存模块和帧解析模块;所述phy芯片、mac模块、接收缓存模块、帧解析模块和插帧/截帧模块依次连接,所述发送缓存模块分别连接所述mac模块和插帧/截帧模块;
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述接收缓存模块,还用于对缓存的数据帧确定帧间隔。
6.一种数据帧处理方法,其特征在于,应用于数据帧处理系统,所述数据帧处理系统包括fpga、微控制单元和两个phy芯片;
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述数据帧处理系统还包括微控制单元,所述工作模式还包括插帧模式;所述方法还包括:
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述工作模式还包括截帧模式;所述方法还包括:
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述帧处理模块包括mac模块、接收缓存模块、发送缓存模块和帧解析模块;所述phy芯片、mac模块、接收缓存模块、帧解析模块和插帧/截帧模块依次连接,所述发送缓存模块分别连接所述mac模块和插帧/截帧模块;所述方法还包括:
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
