一种基于单路光纤的多源数据传输装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于单路光纤的多源数据传输装置及方法，该装置包括数据预处理模块、数据打包模块、数据串行化模块和电光转换模块；其中数据预处理模块用于接收多路并行数据进行时序转换后，发送至数据打包模块。数据打包模块，用于将时序转换后的多路并行数据打包成数据包队列。数据串行化模块用于将数据打包模块输出的并行数据串行化。电光转换模块用于将所述串行差分电信号转换为光信号，并通过单路光纤输出。与现有多源数据传输系统需要较多的高速收发器资源与光纤，结构复杂，传输链路硬件成本高相比，本发明专利技术结构简单，物理尺寸小，硬件成本低，并且本发明专利技术采用单路光纤传输多路数据，系统带宽利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单路光纤的多源数据传输装置及方法
本专利技术实施例涉及高速数据传输领域，尤其涉及一种基于单路光纤的多源数据传输装置及方法。
技术介绍
随着超高清视频采集系统、万兆以太网、雷达等技术发展，这些高带宽数据通过传统并行传输方式已经不能满足速率要求，高速串行传输技术应运而生。高速串行传输技术具有连接简单、传输速率高、可靠性高、硬件开销小等优势，逐渐成为高速传输领域的主流与研究的热点。在高速串行传输领域，相较于传统电缆，光纤具有传输距离远、信号串扰小、抗电磁干扰、传输稳定、信号损耗小等优势，成为行业主流传输介质。针对多源数据传输，现阶段数据传输系统一般采用多路光纤，每路光纤只传输一路数据，这种传输系统存在以下缺点：第一、系统结构复杂、硬件成本高，如果系统数据源较多，需要较多的高速收发器资源与光纤，会大幅度增加传输链路硬件成本。第二、系统可适配性低、不易拓展应用，当系统数据源增加时，需要在硬件设计上增加链路个数，否则不能实现所有数据传输，系统不能自适应工作。第三、系统可能存在较多的资源浪费，当系统数据源减少时，多余的链路会闲置，造成传输链路资源浪费。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于单路光纤的多源数据传输装置及方法，用以解决现有多源数据传输系统需要较多的高速收发器资源与光纤，结构复杂，传输链路硬件成本高的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于单路光纤的多源数据传输装置，包括数据预处理模块、数据打包模块、数据串行化模块和电光转换模块；其中：数据预处理模块，用于接收多路并行数据进行时序转换后，发送至数据打包模块；数据打包模块，用于将时序转换后的多路并行数据打包成数据包队列，并传输至数据串行化模块；数据串行化模块，用于将数据打包模块输出的并行数据串行化，获得串行差分电信号，并将所述串行差分电信号传输至电光转换模块；电光转换模块，用于将所述串行差分电信号转换为光信号，并通过单路光纤输出。进一步，所述数据预处理模块具体用于：通过FPGA内部FIFO资源，对接收的多路并行数据进行跨时钟域处理，将不同类型的多路数据转换到相同的高速收发时序下，并将时序转换后的数据送给数据打包模块。进一步，所述数据串行化模块包括并行输入接口和串行数据输出接口，所述数据打包模块的输出端连接所述并行输入接口，所述串行数据输出接口连接电光转换模块的输入端。进一步，所述电光转换模块为SFP光模块。进一步，所述数据串行化模块的串行数据输出接口连接所述电光转换模块的差分输入接口。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于第一方面提供的多源数据传输装置的多源数据传输方法，包括：接收多路并行数据进行进行跨时钟域处理；将跨时钟域处理后的多路并行数据打包成数据包队列，并将所述数据包队列接入并行输入接口；将并行输入的数据串行化，获得串行差分电信号；将所述串行差分电信号转换为光信号，并通过单路光纤输出。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第二方面实施例所述多源数据传输方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术第二方面实施例所述多源数据传输方法的步骤。本专利技术实施例提供的基于单路光纤的多源数据传输装置及方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：1)与现有多源数据传输系统需要较多的高速收发器资源与光纤，结构复杂，传输链路硬件成本高相比，本专利技术实施例提供的基于单路光纤的多源数据传输装置，其结构简单，物理尺寸小，硬件成本低。2)本专利技术采用单路光纤传输多路数据，系统带宽利用率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的基于单路光纤的多源数据传输装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的数据预处理模块的原理示意图；图3为本专利技术实施例提供的数据打包模块原理示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种多源数据传输方法流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的电子设备结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。目前的多源数据传输系统一般采用多路光纤，每路光纤只传输一路数据，这种传输系统存在以下缺点：第一、系统结构复杂、硬件成本高，如果系统数据源较多，需要较多的高速收发器资源与光纤，会大幅度增加传输链路硬件成本。第二、系统可适配性低、不易拓展应用，当系统数据源增加时，需要在硬件设计上增加链路个数，否则不能实现所有数据传输，系统不能自适应工作。第三、系统可能存在较多的资源浪费，当系统数据源减少时，多余的链路会闲置，造成传输链路资源浪费。因此，本专利技术实施例提供一种基于单路光纤的多源数据传输装置，其结构简单，物理尺寸小，硬件成本低。本专利技术采用单路光纤传输多路数据，系统带宽利用率高。解决了现有多源数据传输系统需要较多的高速收发器资源与光纤，结构复杂，传输链路硬件成本高的问题。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。图1为本专利技术实施例提供的基于单路光纤的多源数据传输装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括数据预处理模块、数据打包模块、数据串行化模块和电光转换模块；其中：数据预处理模块101，用于接收多路并行数据进行时序转换后，发送至数据打包模块102。具体地，图2为本专利技术实施例提供的数据预处理模块的原理示意图。数据预处理模块用于实现多源数据检测及适配功能。参照图2，以数据预处理模块接收五路并行数据为例。数据预处理模块通过FPGA内部FIFO资源作跨时钟域处理，FIFO的write端信号为原始数据伴随时钟o_clk、数据使能信号data_en和原始数据o_data，FIFO的read端信号为高速收发器用户时钟gtp_user_clk下的有效数据gtp_data与数据准备好标识信号tx_ready，每一路数据信号进入数据预处理模块后，分别转换为高速收发器用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单路光纤的多源数据传输装置，其特征在于，包括数据预处理模块、数据打包模块、数据串行化模块和电光转换模块；其中：/n数据预处理模块，用于接收多路并行数据进行时序转换后，发送至数据打包模块；/n数据打包模块，用于将时序转换后的多路并行数据打包成数据包队列，并传输至数据串行化模块；/n数据串行化模块，用于将数据打包模块输出的并行数据串行化，获得串行差分电信号，并将所述串行差分电信号传输至电光转换模块；/n电光转换模块，用于将所述串行差分电信号转换为光信号，并通过单路光纤输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单路光纤的多源数据传输装置，其特征在于，包括数据预处理模块、数据打包模块、数据串行化模块和电光转换模块；其中：
数据预处理模块，用于接收多路并行数据进行时序转换后，发送至数据打包模块；
数据打包模块，用于将时序转换后的多路并行数据打包成数据包队列，并传输至数据串行化模块；
数据串行化模块，用于将数据打包模块输出的并行数据串行化，获得串行差分电信号，并将所述串行差分电信号传输至电光转换模块；
电光转换模块，用于将所述串行差分电信号转换为光信号，并通过单路光纤输出。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据预处理模块具体用于：
通过FPGA内部FIFO资源，对接收的多路并行数据进行跨时钟域处理，将不同类型的多路数据转换到相同的高速收发时序下，并将时序转换后的数据送给数据打包模块。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据串行化模块包括并行输入接口和串行数据输出接口，所述数据打包模块的输出端连接所述并行输入接口，所述串行数据输出接口连接电光转换模块的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东，孙建华，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42