一种用于数据流格式转换的系统以及数据流传输系统技术方案

数据流格式转换系统及传输系统，转换系统包括：FPGA和一个与其连接的外部缓存；FPGA包括：第一收发模块从第一外设接收第一数据流；将接收的第一数据流发送给第一外设；第一处理模块接收来自第一收发模块的第一数据流，发送缓存请求并访问缓存；缓存仲裁模块响应缓存请求，对访问缓存进行控制；第一转换模块对第一处理模块输出的第一数据流转换格式后输出；第二处理模块接收来自第二收发模块的第二数据流，发送缓存请求并访问缓存；向第二转换模块发送第二数据流；第二转换模块对接收的第二数据流转换格式后发送至第一收发模块；第二收发模块将来自第一转换模块的第二数据流发送给第二外设，接收并输出来自第二外设的第二数据流。

【技术实现步骤摘要】
一种用于数据流格式转换的系统以及数据流传输系统
本文涉及数据流传输技术，尤指一种用于数据流格式转换的系统以及数据流传输系统。
技术介绍
二十世纪七十年代以来，航空电子已从模拟化系统迅速发展为数字化系统。航空电子系统结构经历了分立式、联合式、综合式以及先进综合式发展。联合式航空电子系统数据通信主要采用RS-422、RS-485、ARINC429以及MIL-STD-1553等通信协议。所述通信协议具有可靠性高、通信质量稳定等特点，在当代航空、航海等军事通信领域得到了广泛应用。所述通信协议规定的数据传输方式包括串行数据传输和并行数据传输。其中，并行数据传输会带来较高的造价成本，且在长距离传输时数据线之间的干扰增加，数据容易产生错误，因此并行数据传输并不适于长距离的数据传输；串行数据传输(如RS-422、RS-485等)在传输速率和传输距离方面仍不尽人意。总之，由于上述通信协议数据传输率低、容错能力有限和维修工作复杂等局限性，上述通信协议通常只应用在自身具有数据处理能力的子系统之间进行数据量较小的数据传输，不能满足综合化航空电子系统对数据通信的要求。光纤通道(FibreChannel，FC)协议包括航空电子环境下的光纤通道协议(FC-AE)，而FC-AE又包括FC-AE-ASM、FC-AE-1553、FC-AE-RDMA等多种上层协议簇，这些协议能够适应统一网络的广泛性要求，满足航空电子发展的需要。目前，在新一代军机航电系统中使用光纤通道FC协议也已写入规划。作为FC-AE协议簇中的一员，航空电子环境下光纤通道的匿名消息传输协议FC-AE-ASM以其低延迟、高数据通信效率、实时通信能力强等优点已被应用于新一代航电系统，市场前景广阔。当使用FC-AE-ASM协议的航电系统和使用不同数据传输协议(如PCI-E协议)的主机进行通信时，由于不同数据传输协议规定的数据传输速率不同，需要进行数据传输速率适配，图1给出了一种通过FPGA实现使用PCI-E协议的主机与使用FC-AE-ASM协议的航电系统进行通信的示意图，其中的FC协议处理模块设置为按照FC-AE-ASM协议组帧发送数据流和解析接收到的数据流，即将PCI-E数据流转换为符合FC-AE-ASM协议帧格式的数据流后输出，以及从接收的数据中解析出FC-AE-ASM数据流；重组模块设置为按照PCI-E协议组帧发送数据流，即将FC-AE-ASM数据流转换为符合PCI-E协议帧格式的数据流后输出。当PCIE数据流进入FPGA内部时，FPGA调用外部发送缓存设备存储或读取数据，实现PCIE数据流和FC-AE-ASM数据流的速率匹配；同理的，当FC-AE-ASM数据流进入FPGA内部时，FPGA调用外部接收缓存设备存储或读取数据，实现FC-AE-ASM数据流和PCIE数据流的速率匹配。图1中的1个FPGA至少外接2个缓存设备，硬件成本高。
技术实现思路
本申请提供了一种用于数据流格式转换的系统以及数据流传输系统，可以在减少硬件成本的基础上实现不同格式数据流之间的传输。本申请提供的用于数据流格式转换的系统，包括：可编程器件和一个与所述可编程器件连接的外部缓存设备；其中，所述可编程器件包括：第一格式数据流收发模块，设置为从第一外部设备接收第一格式数据流；以及将来自第二数据流格式转换模块的第一格式数据流发送给所述第一外部设备；第一数据流处理模块，设置为接收来自所述第一格式数据流收发模块的第一格式数据流，以及向缓存仲裁模块发送缓存请求，在缓存仲裁模块的控制下访问所述外部缓存设备；以及输出第一格式数据流；缓存仲裁模块，设置为响应缓存请求，并控制第一数据流处理模块和第二数据流处理模块中至少之一访问所述外部缓存设备；第一数据流格式转换模块，设置为将所述第一数据流处理模块输出的第一格式数据流转换为第二格式数据流后发送至第二格式数据流收发模块；第二数据流处理模块，设置为接收来自第二格式数据流收发模块的第二格式数据流，以及向缓存仲裁模块发送缓存请求，在缓存仲裁模块的控制下访问外部缓存设备；以及向第二数据格式流转换模块发送第二格式数据流；第二数据流格式转换模块，设置为将来自第二数据流处理模块的第二格式数据流转换为第一格式数据流后发送至所述第一格式数据流收发模块；第二格式数据流收发模块，设置为将来自第一数据流格式转换模块的第二格式数据流发送给第二外部设备，以及接收来自第二外部设备的第二格式数据流后输出所述第二格式数据流。作为一示例性实施例，缓存仲裁模块，设置为响应缓存请求，并控制第一数据流处理模块和第二数据流处理模块中至少之一访问所述外部缓存设备，包括：当接收的缓存请求来自第一数据流处理模块或第二数据流处理模块时，直接响应所述缓存请求，并控制与所述缓存请求对应的数据流处理模块访问所述外部缓存设备；当接收的缓存请求同时来自第一数据流处理模块和第二数据流处理模块时，响应来自第一数据流处理模块的缓存请求或响应来自第二数据流处理模块的缓存请求，并控制与响应的缓存请求对应的数据流处理模块访问所述外部缓存设备。作为一示例性实施例，缓存仲裁模块，设置为当接收的缓存请求同时来自第一数据流处理模块和第二数据流处理模块时，响应来自第一数据流处理模块的缓存请求或响应来自第二数据流处理模块的缓存请求，包括：如果所述缓存请求是非首次接收到的缓存请求，则根据上一次响应的缓存请求对应的数据流处理模块确定本次响应的缓存请求，使得上一次响应的缓存请求对应的数据流处理模块与本次响应的缓存请求对应的数据流处理模块不相同；如果所述缓存请求是首次接收到的缓存请求，则根据预设规则响应来自第一数据流处理模块的缓存请求或响应来自第二数据流处理模块的缓存请求。作为一示例性实施例，所述外部缓存设备包括：第一存储区域和第二存储区域，所述第一存储区域和所述第二存储区域不相同；所述第一数据流处理模块以及所述第二数据流处理模块，设置为访问外部缓存设备，包括：所述第一数据流处理模块，设置为访问所述外部缓存设备的第一存储区域；所述第二数据流处理模块，设置为访问所述外部缓存设备的第二存储区域。作为一示例性实施例，所述第一存储区域的空间大小和所述第二存储区域的空间大小可设置。作为一示例性实施例，所述第一数据流处理模块，还设置为在接收到来自所述第一格式数据流收发模块的第一格式数据流后，以及向缓存仲裁模块发送缓存请求之前，对所述第一格式数据流进行分片处理。作为一示例性实施例，所述可编程器件还包括：端口冗余控制模块，设置为接收第一数据流处理模块输出的第一格式数据流，并在该第一格式数据流中增加冗余数据后发送至所述第一数据流格式转换模块，以及接收第二格式数据流收发模块输出的第二格式数据流，并在该第二格式数据流中增加冗余数据后发送至所述第二数据流处理模块。作为一示例性实施例，所述第一数据流为外围组件互联PCI系列标准接口数据流；所述第二格式数据流为航空电子环境下的光纤通道协议FC-AE帧数据流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数据流格式转换的系统，其特征在于，所述系统包括：可编程器件和一个与所述可编程器件连接的外部缓存设备；/n其中，所述可编程器件包括：/n第一格式数据流收发模块，设置为从第一外部设备接收第一格式数据流；以及将来自第二数据流格式转换模块的第一格式数据流发送给所述第一外部设备；/n第一数据流处理模块，设置为接收来自所述第一格式数据流收发模块的第一格式数据流，以及向缓存仲裁模块发送缓存请求，在缓存仲裁模块的控制下访问所述外部缓存设备；以及输出第一格式数据流；/n缓存仲裁模块，设置为响应缓存请求，并控制第一数据流处理模块和第二数据流处理模块中至少之一访问所述外部缓存设备；/n第一数据流格式转换模块，设置为将所述第一数据流处理模块输出的第一格式数据流转换为第二格式数据流后发送至第二格式数据流收发模块；/n第二数据流处理模块，设置为接收来自第二格式数据流收发模块的第二格式数据流，以及向缓存仲裁模块发送缓存请求，在缓存仲裁模块的控制下访问外部缓存设备；以及向第二数据格式流转换模块发送第二格式数据流；/n第二数据流格式转换模块，设置为将来自第二数据流处理模块的第二格式数据流转换为第一格式数据流后发送至所述第一格式数据流收发模块；/n第二格式数据流收发模块，设置为将来自第一数据流格式转换模块的第二格式数据流发送给第二外部设备，以及接收来自第二外部设备的第二格式数据流后输出所述第二格式数据流。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于数据流格式转换的系统，其特征在于，所述系统包括：可编程器件和一个与所述可编程器件连接的外部缓存设备；
其中，所述可编程器件包括：
第一格式数据流收发模块，设置为从第一外部设备接收第一格式数据流；以及将来自第二数据流格式转换模块的第一格式数据流发送给所述第一外部设备；
第一数据流处理模块，设置为接收来自所述第一格式数据流收发模块的第一格式数据流，以及向缓存仲裁模块发送缓存请求，在缓存仲裁模块的控制下访问所述外部缓存设备；以及输出第一格式数据流；
缓存仲裁模块，设置为响应缓存请求，并控制第一数据流处理模块和第二数据流处理模块中至少之一访问所述外部缓存设备；
第一数据流格式转换模块，设置为将所述第一数据流处理模块输出的第一格式数据流转换为第二格式数据流后发送至第二格式数据流收发模块；
第二数据流处理模块，设置为接收来自第二格式数据流收发模块的第二格式数据流，以及向缓存仲裁模块发送缓存请求，在缓存仲裁模块的控制下访问外部缓存设备；以及向第二数据格式流转换模块发送第二格式数据流；
第二数据流格式转换模块，设置为将来自第二数据流处理模块的第二格式数据流转换为第一格式数据流后发送至所述第一格式数据流收发模块；
第二格式数据流收发模块，设置为将来自第一数据流格式转换模块的第二格式数据流发送给第二外部设备，以及接收来自第二外部设备的第二格式数据流后输出所述第二格式数据流。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
缓存仲裁模块，设置为响应缓存请求，并控制第一数据流处理模块和第二数据流处理模块中至少之一访问所述外部缓存设备，包括：
当接收的缓存请求来自第一数据流处理模块或第二数据流处理模块时，直接响应所述缓存请求，并控制与所述缓存请求对应的数据流处理模块访问所述外部缓存设备；
当接收的缓存请求同时来自第一数据流处理模块和第二数据流处理模块时，响应来自第一数据流处理模块的缓存请求或响应来自第二数据流处理模块的缓存请求，并控制与响应的缓存请求对应的数据流处理模块访问所述外部缓存设备。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
缓存仲裁模块，设置为当接收的缓存请求同时来自第一数据流处理模块和第二数据流处理模块时，响应来自第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟朋，王自力，雷华磊，范岳，马俊丽，
申请(专利权)人：北京旋极信息技术股份有限公司，北京旋极智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11