[發明專利]一種多路以太網通信系統

有效

• 申請號: 201611196492.1
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN108234252B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張儀
• 申請（專利權）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04Q1/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

1.一種多路以太網通信系統，其特征在于，與外部存儲器連接，所述多路以太網通信系統包括：

N個物理接口收發器，其中，N大于等于2；

每一路物理接口收發器連接到對應的網絡接口；及

集成在FPGA芯片上的N個控制器；N個控制器與N個物理接口收發器一一對應連接；

其中，所述控制器包括：

發送單元，用于從所述外部存儲器中讀取通信數據，并經與之對應的物理接口收發器轉發至網絡上；

接收單元，用于經由與之對應的物理接口收發器接收源于所述網絡的通信數據，并將所接收的通信數據處理為符合所述外部存儲器要求的通信數據，將符合所述外部存儲器要求的通信數據寫入所述外部存儲器；

監測單元，用于監測通信數據在發送和接收通信數據過程中所述通信數據的發送狀態信息和接收狀態信息；所述通信數據的發送狀態信息包括超過重試限制值、發送滯后沖突時間、和/或發送延遲時間，其中，超過重試限制值指由于沖突造成的重試次數超過額定值；發送滯后沖突時間指發送過程中檢測到的沖突信號超過規定時間；發送延遲時間指由于在發送通信數據之前檢測到網絡信道忙而產生的延遲發送通信數據的時間；所述通信數據的接收狀態信息包括接收錯誤或無效、滯后沖突信號、幀長度異常和/或接收溢出數據，其中，滯后沖突信號指接收過程檢測到滯后沖突信號；幀長度異常為接收到的數據幀大于最大數據幀的幀長或小于最小數據幀的幀長；接收溢出數據為接收單元來不及處理接收到的通信數據；

數據控制單元，與所述發送單元和接收單元連接，所述數據控制單元包括：

發送控制部，用于在接收到獨立管理接口發送的控制發送通信數據的控制請求時，控制所述發送單元所發送的通信數據；當主機接口來不及處理接收到的數據時，會向獨立管理接口發送一個控制請求，收到控制請求后通過發送控制部發出控制幀到控制幀專用地址或者目的端的MAC地址來使得發送暫停；控制請求在發送控制部發送完當前幀之后才會處理，以達到不會打斷數據傳輸過程；

接收控制部，用于在接收到所述獨立管理接口發送的控制接收通信數據的控制請求時，控制所述接收單元所接收的通信數據；當接收控制部檢測到控制請求時，會設置狀態通知MAC，并根據控制幀的參數設置定時器；所述發送單元只有在定時器減到0之后才發送數據，如果在定時器計數過程中有新的控制幀，則按重新設置的參數設置定時器。

2.根據權利要求1所述的多路以太網通信系統，其特征在于：

所述數據控制單元用于與所述物理接口收發器協商傳輸速率；獨立管理接口確定將通信數據輸入到介質物理接口收發器和/或輸出至外部存儲器的工作模式。

3.根據權利要求2所述的多路以太網通信系統，其特征在于：所述獨立管理接口包括：

時鐘生成部，用于產生所述獨立管理接口的時鐘信號；

移位寄存器，用于將所述發送單元發送的并行的通信數據轉換為串行的通信數據，并寫入所述介質物理接口收發器，和將從對介質物理接口收發器的讀取到的串行的通信數據轉換為并行的通信數據；

輸入輸出控制部，用于確定通信數據是出于輸出狀態，還是輸入狀態，以便所述移位寄存器執行寫入操作和讀取操作。

4.根據權利要求3所述的多路以太網通信系統，其特征在于：所述發送單元還用于接收通信數據的開始標志和結束標志，將所述通信數據的開始標志和結束標志，及從所述外部存儲器中讀取通信數據進行封裝，并根據與其對應的物理接口收發器提供的載波偵聽信號和沖突檢測信號，在所述網絡的網絡信道處理空閑狀態時，將封裝的通信數據通過所述獨立管理接口發送至所述網絡。

5.根據權利要求3所述的多路以太網通信系統，其特征在于：所述接收單元還用于將所述獨立管理接口發送的并行的通信數據轉換為字節數據，并對字節數據進行地址檢測，CRC檢驗，協議判斷后，將符合所述外部存儲器要求的通信數據發送至所述外部存儲器。