[發明專利]一種基于FPGA的千兆TTE端系統控制器

有效

• 申請號: 201611105529.5
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106773928B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 羅澤雄
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

1.一種基于FPGA的千兆TTE端系統控制器，包含主處理器、FPGA電路和千兆PHY電路，其特征在于所述FPGA電路包含TT幀調度信息緩沖區、RC幀調度信息緩沖區、BE幀調度信息緩沖區、MAC層調度TT幀緩沖區、MAC層調度RC幀緩沖區、MAC層調度BE幀緩沖區、協議處理軟件和通信調度軟件；

所述主處理器將TT消息輸入到TT幀調度信息緩沖區，將RC消息輸入到RC幀調度信息緩沖區，將BE消息輸入到BE幀調度信息緩沖區；

所述協議棧軟件在進入發送調度進程時，優先查詢TT幀調度信息緩沖區，根據調度信息緩沖區獲取的VLID參數信息索引到對應的TT幀虛擬鏈路緩沖區，讀取該TT消息進行UDP和IP協議棧處理后拷貝傳送到MAC層調度TT幀緩沖區；如果TT幀調度信息緩沖區為空，則查詢RC幀調度信息緩沖區，如果非空則根據RC幀調度信息緩沖區獲取的VLID參數信息索引到對應的RC幀虛擬鏈路緩沖區，讀取該RC消息進行UDP和IP協議棧處理后拷貝傳送到MAC層調度RC幀緩沖區；如果TT幀調度信息緩沖區和RC幀調度信息緩沖區均為空，則查詢BE幀調度信息緩沖區，如果BE幀調度信息緩沖區非空，則對BE消息進行UDP和IP協議棧處理后拷貝傳送到MAC層調度BE幀緩沖區；

所述通信調度軟件用于在同步時鐘計時到TT時間片的起始時刻點時從MAC層調度TT幀緩沖區讀取TT幀調度發送；在同步時鐘計時到RT時間片時從MAC層調度RC幀緩沖區讀取RC幀、從MAC層調度BE幀緩沖區讀取BE幀調度發送；

所述千兆PHY電路用于實現物理層功能。

2.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的千兆TTE端系統控制器，其特征在于所述FPGA電路還包含TT幀接收信息緩沖區、RC幀接收信息緩沖區、BE幀接收信息緩沖區、TT幀UDP端口緩沖區、RC幀UDP端口緩沖區、BE幀UDP端口緩沖區；

千兆PHY電路將接收到的TT幀輸入TT幀接收信息緩沖區，將接收到的RC幀輸入RC幀接收信息緩沖區，將接收到的BE幀輸入BE幀接收信息緩沖區；

所述協議棧軟件在進入接收進程時，優先查詢TT幀接收信息緩沖區，根據TT幀的VLID參數信息索引到對應UDP端口緩沖區，讀取該TT幀進行UDP和IP協議解包處理后拷貝傳送到TT幀UDP端口緩沖區；如果TT接收緩沖區為空，則查詢RC接收信息緩沖區，如果非空則根據RC幀的VLID參數信息索引到對應udp端口緩沖區，讀取該RC幀進行UDP和IP協議解包處理后拷貝傳送到RC幀UDP端口緩沖區；如果TT和RC緩沖區均為空，則查詢BE幀接收信息緩沖區，如果BE幀接收信息緩沖區非空，則提取BE幀進行UDP和IP協議解包處理后，拷貝傳送到BE幀UDP端口緩沖區。

3.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的千兆TTE端系統控制器，其特征在于所述通信調度軟件采用偏移式調度機制解決同步零時刻點觸發的IN幀和RT消息的調度沖突，采用阻塞式調度機制解決TT消息和RT消息在RT時間片切換到TT時間片臨界域的調度沖突；

所述阻塞式調度機制是在TT時間片的起始時刻點前預留時間片，該預留時間片禁止RC數據的定時器計時；

所述偏移式調度方式是在TT時間片的起始時刻點發現有同步協議幀發送，優先調度該同步協議幀發送，TT幀的調度時刻點偏移到同步協議幀發送完畢的空閑時刻點，從該時刻點開始使能發送功能；RC幀根據按照固定的周期定時發送，當定時器計時滿則調度發送，發送成功則清除計時器，重新計時。

4.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的千兆TTE端系統控制器，其特征在于所述FPGA電路還包含時鐘同步模塊，所述時鐘同步模塊以MAC層調度周期為通信主時間窗進行時間片劃分，將時間片信息映射為以同步時鐘零時刻點基準的時間片的起始時刻點和結束時刻點。