字节流转义字符硬件处理方法技术

本发明专利技术公开的一种字节流转义字符硬件处理方法，旨在为对字节流转义字符处理提供一种存储资源占用少、处理时延短的硬件处理方法。本发明专利技术通过下述技术方案予以实现：在数字通信系统的数据处理中，发端模块接收上级模块给出的输入数据、输入随路钟使能和输入数据有效信号；若字节流中存在转义字符则将检测出的输出转义标识置为高电平，无转义字符时转义标识为低电平，并通过转义标识移位寄存器进行移位寄存；由插值状态机根据转义标识移位寄存器的输出信号进行是否对字节流进行转义插值操作，同时选择数据存储先入先出队列FIFO中的特定抽头信号输出得到连续的字节流输出数据；再由输出有效信号处理模块根据相应逻辑处理后得到输出数据有效信号。

Hardware Processing Method for Byte Stream Escaped Characters

【技术实现步骤摘要】
字节流转义字符硬件处理方法
本专利技术涉及数字通信领域中，关于数据处理中字节流转义字符硬件处理方法。
技术介绍
流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。根据处理数据类型的不同分为：流分为字符流和字节流，其中字符流主要针对字符文本进行处理，而字节流处理范围更为广泛。在数字通信系统的数据处理中，很多通信协议中都有协议自身的保留字符，当收发数据中存在与保留字符相同的数据时，通常的做法是在发端将此数据进行转义，在其后增加若干个字节(称为冗余字符)得到转义后字符，在收端检测字节流中是否存在转义后字符，若出现此字符则根据转义规则将数据还原。数据处理中转义操作通常是在应用软件中进行处理，若系统中无应用软件则转义操作须在硬件中完成。在硬件中完成对字节流转义操作也分为发端和收端部分，发端对字节流连续检测是否存在需转义字符，若有则在数据流中插入冗余字符；收端同样也对字节流连续检测是否存在转义后字符，若有则在数据流中踢除冗余字符。硬件实现字节流转义操作主要难点是在发端，发端在检测到待转义字符后插入冗余字符，为保证转义前后数据速率匹配，通常方法是对整个字节流进行缓存后再用较高速率的时钟读出进行转义处理。此方法使用局限性主要是字节流通常不是按帧排列，每段字节流长度可能不同且缓存大小必须按字节流最大长度进行缓存，存储资源占用大且处理时延较大。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种存储资源占用更少、处理时延更短，同时无需改变字节流数据速率的字节流转义字符硬件处理方法。本专利技术的上述目的可以通过下述技术方案予以实现：一种字节流转义字符硬件处理方法，具有如下技术特征：在数字通信系统的数据处理中，将转义字符的处理分为包含发端检测模块的发端模块和包含收端检测模块的收端模块；发端模块接收上级模块给出的输入数据、输入随路钟使能和输入数据有效信号；发端检测模块连续地对输入数据进行转义字符检测，若字节流中存在转义字符则将检测出的输出转义标识置为高电平，无转义字符时转义标识为低电平，并通过转义标识移位寄存器对转义标识信号进行移位寄存，有效信号移位寄存器对输入数据有效信号进行移位寄存，数据存储先入先出队列FIFO对输入数据进行移位存储；由插值状态机根据转义标识移位寄存器的输出信号进行是否对字节流进行转义插值操作，同时选择数据存储先入先出队列FIFO中的特定抽头信号输出得到连续的字节流输出数据；再由输出有效信号处理模块根据相应逻辑处理后得到输出数据有效信号。收端模块接收上级模块给出的输入数据、输入数据钟使能和输入数据有效信号，收端模块中的收端检测模块连续地对输入数据进行转义后字符进行检测，若存在转义后字符则将冗余字符所对应输出随路钟使能扣掉(置0)，输出数据和输出有效信号无需作其余处理，收端模块完成对转义后字符中的冗余字节踢除。本专利技术具有如下有益效果：(1)存储资源占用少。本专利技术采用两个移位寄存器和数据存储先入先出队列FIFO对输入数据进行移位存储，存储的深度仅为转义字符最大个数比特，与传统方法中对整个字节流进行缓存相比，大大减少了存储资源的占用量。(2)处理时延短。本专利技术采用发端检测模块连续地对输入数据进行转义字符检测，若字节流中存在转义字符则将检测出的输出转义标识置为高电平，无转义字符时转义标识为低电平，并通过转义标识移位寄存器对转义标识信号进行移位寄存，有效信号移位寄存器对输入数据有效信号进行移位寄存，数据存储先入先出队列FIFO对输入数据进行移位存储，使得发端模块处理时延约为转义字符个数加转义字符字节时间长度。收端模块处理时延为几个系统钟量级，可忽略不计。附图说明下面结合附图和实施实例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术字节流转义字符硬件处理方法的发端模块原理框图。图2是本专利技术字节流转义字符硬件处理方法的收端模块原理框图。图3是图1和图2中发端和收端模块输入输出接口时序图。图4是图1中发端模块插值状态机状态转移图。具体实施方式参阅图1。根据本专利技术，在数字通信系统的数据处理中，将转义字符的处理分为包含发端检测模块的发端模块和包含收端检测模块的收端模块。发端模块接收上级模块给出的输入数据、输入随路钟使能和输入数据有效信号；发端检测模块连续地对输入数据进行转义字符检测，若字节流中存在转义字符则将检测出的输出转义标识置为高电平，无转义字符时转义标识为低电平，并通过转义标识移位寄存器对转义标识信号进行移位寄存，有效信号移位寄存器对输入数据有效信号进行移位寄存，数据存储先入先出队列FIFO对输入数据进行移位存储；由插值状态机根据转义标识移位寄存器的输出信号进行是否对字节流进行转义插值操作，同时选择数据存储先入先出队列FIFO中的特定抽头信号输出得到连续的字节流输出数据；再由输出有效信号处理模块根据相应逻辑处理后得到输出数据有效信号。发端模块内置各子模块，按工作逻辑，约定字节流中转义字符个数最多为M个字节，转义字符字节长度为A字节。则转义标识移位寄存器、数据存储先入先出队列FIFO和有效信号移位寄存器的深度设计为M比特，因此发端模块占用存储资源少。参阅图2。收端模块接收上级模块给出的输入数据、输入数据钟使能和输入数据有效信号，收端检测模块连续地对输入数据进行转义后字符进行检测，若存在转义后字符则将冗余字符所对应输出随路钟使能扣掉(置0)，输出数据和输出有效信号无需作其余处理，收端模块完成对转义后字符中的冗余字节踢除。参阅图3。发端模块和收端模块输入信号为输入数据、输入随路使能钟和输入数据有效信号，输出信号为输出数据，输出随路使能钟和输出数据有效信号。发端模块在连续检测输入数据中判断是否存在转义字符，若有，则在输出数据中按协议插入冗余字符，同时将转义之后的数据延时输出，同时输出数据有效信号根据插入冗余字节个数加长相应字节宽度。收端模块输入信号接口与发端模块输出信号应完全一致。收端模块连续检测输入数据中是否存在转义后字符，若有则将冗余字节所对应输出随路钟使能扣掉(置0)，输出数据和输出有效信号无需作其余处理。参阅图4。发端模块内置有插值状态机，插值状态机有空闲状态和插值状态两个状态，并且插值状态机内设有一个统计当前数据流中的转义字符个数的计数器。插值状态机在每次数据流开始输入数据有效信号的上升沿时，将状态机状态复位至空闲状态，同时将计数器复位至0。若插值状态机当前计数器值为N，插值状态机在空闲状态持续检测转义标识移位寄存器第N比特的值，若转义标识移位寄存器第N比特为低，则状态机保持空闲状态，若转义标识移位寄存器第N比特为高，则状态机下一状态跳转至插值状态。发端模块输出数据，选择数据存储先入先出队列FIFO中的特定抽头信号，计数器值N保持；当插值状态机当前状态为插值状态时，若转义标识移位寄存器第N比特的值为低，则状态机下一状态跳转回到空闲状态，若转义标识移位寄存器第N比特的值为高，则状态机状态保持插值状态。发端模块输出数据为预设的冗余字符，计数器值N加1。插值状态机状态为空闲状态时，输出数据选择数据存储先入先出队列FIFO中抽头信号位置为第N+A个抽头信号。此方法保证了数据字节流在被插值前后数据的连续性，且输出数据会根据转义字符个数自动选择不同抽头信号。发端模块内输出有效信号处理模块工作逻辑为：选择有效信号移位寄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种字节流转义字符硬件处理方法，具有如下技术特征：在数字通信系统的数据处理中，将转义字符的处理分为包含发端检测模块的发端模块和包含收端检测模块的收端模块；发端模块接收上级模块给出的输入数据、输入随路钟使能和输入数据有效信号；发端检测模块连续地对输入数据进行转义字符检测，若字节流中存在转义字符则将检测出的输出转义标识置为高电平，无转义字符时转义标识为低电平，并通过转义标识移位寄存器对转义标识信号进行移位寄存，有效信号移位寄存器对输入数据有效信号进行移位寄存，数据存储先入先出队列FIFO对输入数据进行移位存储；由插值状态机根据转义标识移位寄存器的输出信号进行是否对字节流进行转义插值操作，同时选择数据存储先入先出队列FIFO中的特定抽头信号输出得到连续的字节流输出数据；再由输出有效信号处理模块根据相应逻辑处理后得到输出数据有效信号。

【技术特征摘要】
1.一种字节流转义字符硬件处理方法，具有如下技术特征：在数字通信系统的数据处理中，将转义字符的处理分为包含发端检测模块的发端模块和包含收端检测模块的收端模块；发端模块接收上级模块给出的输入数据、输入随路钟使能和输入数据有效信号；发端检测模块连续地对输入数据进行转义字符检测，若字节流中存在转义字符则将检测出的输出转义标识置为高电平，无转义字符时转义标识为低电平，并通过转义标识移位寄存器对转义标识信号进行移位寄存，有效信号移位寄存器对输入数据有效信号进行移位寄存，数据存储先入先出队列FIFO对输入数据进行移位存储；由插值状态机根据转义标识移位寄存器的输出信号进行是否对字节流进行转义插值操作，同时选择数据存储先入先出队列FIFO中的特定抽头信号输出得到连续的字节流输出数据；再由输出有效信号处理模块根据相应逻辑处理后得到输出数据有效信号。2.如权利要求1所述的字节流转义字符硬件处理方法，其特征在于：收端模块接收上级模块给出的输入数据、输入数据钟使能和输入数据有效信号，收端检测模块连续地对输入数据进行转义后字符进行检测，若存在转义后字符则将冗余字符所对应输出随路钟使能扣掉，输出数据和输出有效信号无需作其余处理，收端模块完成对转义后字符中的冗余字节踢除。3.如权利要求1所述的字节流转义字符硬件处理方法，其特征在于：发端模块内置各子模块，按工作逻辑，约定字节流中转义字符个数最多为M个字节，转义字符字节长度为A字节；则转义标识移位寄存器、数据存储先入先出队列FIFO和有效信号移位寄存器的深度设计为M比特。4.如权利要求1所述的字节流转义字符硬件处理方法，其特征在于：发端模块和收端模块输入信号为输入数据、输入随路使能钟和输入数据有效信号，输出信号为输出数据，输出随路使能钟和输出数据有效信号；发端模块连续检测输入数据中判断是否存在转义字符，若有，则在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴键，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51