基于FPGA芯片的多端口数据传输的方法、装置及系统制造方法及图纸

技术编号:37778095 阅读:14 留言:0更新日期:2023-06-09 09:08
本申请实施例提供了基于FPGA芯片的多端口数据传输的方法、装置及系统,其特征在于,该方法包括以下步骤:接收目标应用程序发送的第一数据包;判断第一数据包对应的第一目标接收端的数量是否超过预设值;若判断为是,则进入扩展模式;将第一数据包中的至少一条报文按预设规则分配至不同的队列;通过队列对应的以太端口,将第一数据包中的至少一条报文发送给对应的第一目标接收端。可以看出,本申请实施例通过扩展网卡的以太端口来满足工业相机对数据传输的要求,无需配置交换机,从而达到在不降低数据传输效率前提下降低工业成本的目的。降低数据传输效率前提下降低工业成本的目的。降低数据传输效率前提下降低工业成本的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA芯片的多端口数据传输的方法、装置及系统


[0001]本申请涉及互联网领域,尤其涉及基于FPGA芯片的多端口数据传输的方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]工业相机一般用于工业产品生产线、物流管理等产品制造流程最为核心的环节,不但需要实时进行控制指令的发送与结果反馈,还需要短时间内取得大量的图像视频数据,因此只有极高的网络传输带宽和速率才能满足实际的生产需求。GigE Vision是一种基于千兆以太网通信协议开发的相机接口标准。在工业机器视觉产品的应用中,GigE Vision允许用户在很长距离上用廉价的标准线缆进行快速图像传输。随着工业化进程的推进,单个工业相机的场景已经无法满足生产需要,如果增加多个相机就需要一台工业计算机插4端口网卡,这样可以扩展到4个GigE Vision相机,如果还不满足需求,就需要接入交换机,扩展更多的以太端口。
[0003]在现有技术中,当一台工业计算机接超过4个GigE Vision千兆相机时,采用多台GigE Vision相机通过双绞线连接至2台千兆网交换机,交换机再通过双绞线连接至工业计算机双端口千兆网卡上构成千兆以太网络。这样的方案会成本会很高,需要两个交换机和一个双端口的千兆网卡,易用性也不高,连接繁琐,整套设备的总功耗也居高不下。因此,如何提供一种更简单的工业相机数据传输流程的方法,是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种基于FPGA芯片的多端口数据传输的方法、装置及系统,能够根据待传输数据的大小判断是否需要扩展网卡的以太端口,从而满足多工业相机体系中的数据传输要求。更多地,由于本申请实施例方法是直接扩展网卡的以太端口,所以在数据传输系统中无需配置交换机,有助于降低工业成本。
[0005]第一方面,本申请实施例提供了一种基于FPGA芯片的多端口数据传输的方法,该可以方法包括以下步骤:
[0006]接收目标应用程序发送的第一数据包,该第一数据包包括至少一条报文;
[0007]判断第一数据包对应的第一目标接收端的数量是否超过预设值;
[0008]若判断为是,则进入扩展模式,该扩展模式为增加以太端口的数据传输模式,在扩展模式中,FPGA芯片处于工作状态;
[0009]将第一数据包中的至少一条报文按预设规则分配至不同的队列;
[0010]通过队列对应的以太端口,将第一数据包中的至少一条报文发送给对应的第一目标接收端。
[0011]在一种可能的实施方式中,判断第一数据包对应的第一目标接收端的数量是否超过预设值,可以包括以下步骤:
[0012]判断第一数据包中是否存在广播报文;
[0013]若判断为是,则判断预设网段中的第一目标接收终端的数量是否超过预设值。
[0014]在另一种可能的实施方式中,在通过队列的以太端口,将第一数据包中的至少一条报文发送给对应的第一目标接收端之后,还可以包括以下步骤:
[0015]接收至少一个第二目标终端发送的第一应答报文,该第一应答报文中可以包括第二目标接收端的MAC地址和IP地址,该第二目标接收端为能正常接收和/或发送数据的终端;
[0016]根据至少一个第二目标接收端的MAC地址和队列的工作信息,生成映射表;
[0017]将映射表保存于FPGA芯片。
[0018]在另一种可能的实施方式中,在将映射表保存于FPGA芯片之后,还可以包括以下步骤:
[0019]接收目标应用程序发送的第二数据包,该第二数据包可以包括至少一条配置报文,每个配置报文包含一个第二目标接收端的MAC地址;
[0020]根据所述映射表,将所述至少一个配置报文分配至对应的队列;
[0021]将所述配置报文从所述队列的以太端口发送至对应的第二目标接收端。
[0022]在另一种可能的实施方式中,在通过队列的以太端口,将第一数据包中的至少一条报文发送给对应的第一目标接收端之后,还可以包括以下步骤:
[0023]接收第一目标接收终端的第二应答报文;
[0024]判断第二应答报文中的MAC地址是否存在于映射表;
[0025]若判断为否,则根据第二应答报文中的MAC地址和队列的工作状况更新MAC地址的表项,该更新可以是指建立队列与第二应答报文中的MAC地址的映射关系。
[0026]第二方面,本申请实施例提供了一种基于FPGA芯片的多端口数据传输的装置,该装置可以包括以下部分:通信模块、判断模块以及控制模块;
[0027]通信模块,可以用于接收目标应用程序发送的第一数据包,该第一数据包可以包括至少一条报文;
[0028]判断模块,可以用于判断第一数据包对应的第一目标接收端的数量是否超过预设值;
[0029]控制模块,可以用于在第一目标接收端的数量大于预设值时,控制装置进入扩展模式,该扩展模式为增加以太端口的数据传输模式,在扩展模式中,装置中的FPGA芯片处于工作状态;
[0030]控制模块,还可以用于将第一数据包中的至少一条报文按预设规则分配至不同的队列;
[0031]通信模块,还可以用于通过队列对应的以太端口,将第一数据包中的至少一条报文发送给对应的第一目标接收端。
[0032]第三方面,本申请实施例提供了一种基于FPGA芯片的多端口数据传输的装置,该装置可以包括以下部分:处理器、存储器和总线;
[0033]处理器和存储器通过总线连接,其中,存储器用于存储一组程序代码,处理器用于调用存储器中存储的程序代码,执行如第一方面所述的方法。
[0034]第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,包括:
[0035]计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,实现如第一方面所
述的方法。
[0036]第五方面,本申请实施例提供了一种基于FPGA芯片的多端口数据传输的系统,该系统可以包括:控制终端和至少一个目标接收端,该控制终端可以配置有目标应用程序和如第二和第三方面所述的基于FPGA芯片的多端口数据传输的装置;
[0037]控制终端上的目标应用程序,可以用于生成第一数据包,该第一数据包可以包括至少一条报文;
[0038]至少一个目标接收端,可以用于接收第一数据包中的至少一条报文。
[0039]在一种可能的实施方式中,该系统可以包括:
[0040]控制终端上的目标应用程序,还可以用于生成第二数据包,该第二数据包可以包括至少一条配置报文,每条配置报文可以包括一个目标接收端的MAC地址;
[0041]至少一个目标接收端,还可以用于向基于FPGA芯片的多端口数据传输的装置发送第一应答报文和/或第二应答报文,该第一应答报文和/或第二应答报文中可以包含目标接收端的MAC地址和IP地址。
[0042]通过实施本申请实施例方法,可以利用FPGA芯片拓展控制终端上的网卡的以太端口,提高网卡的数据传输能力;还可以根据待传输数据的数量大小(或待传输报文的数量本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA芯片的多端口数据传输的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:接收目标应用程序发送的第一数据包,所述第一数据包包括至少一条报文;判断所述第一数据包对应的第一目标接收端的数量是否超过预设值;若判断为是,则进入扩展模式,所述扩展模式为增加以太端口的数据传输模式,在所述扩展模式中,FPGA芯片处于工作状态;将所述第一数据包中的至少一条报文按预设规则分配至不同的队列;通过所述队列对应的以太端口,将所述第一数据包中的至少一条报文发送给对应的第一目标接收端。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述第一数据包对应的第一目标接收端的数量是否超过预设值,包括以下步骤:判断所述第一数据包中是否存在广播报文;若判断为是,则判断预设网段中的所述第一目标接收终端的数量是否超过所述预设值。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述通过所述队列的以太端口,将所述第一数据包中的至少一条报文发送给对应的第一目标接收端之后,还包括以下步骤:接收至少一个第二目标接收端发送的第一应答报文,所述第一应答报文中包括所述第二目标接收端的MAC地址和IP地址,所述第二目标接收端为能正常接收和/或发送数据的终端;根据所述至少一个第二目标接收端的MAC地址和队列的工作信息,生成映射表;将所述映射表保存于所述FPGA芯片。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述将所述映射表保存于所述FPGA芯片之后,还包括以下步骤:接收所述目标应用程序发送的第二数据包,所述第二数据包包括至少一条配置报文,每个配置报文包含一个第二目标接收端的MAC地址;根据所述映射表,将所述至少一个配置报文分配至对应的队列;将所述配置报文从所述队列的以太端口发送至对应的第二目标接收端。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述通过所述队列的以太端口,将所述第一数据包中的至少一条报文发送给对应的第一目标接收端之后,还包括以下步骤:接收所述第一目标接收终端的第二应答报文;判断所述第二应答报文中的MAC地址是否存在于所述映射表;若判断为否,则根据所述第二应答报文中的MAC地址和所述队列的工作状况更新所述MAC地址的表项,所述更新是指建立所述队列与所述第二应答报文中的MAC地址的映射关系。6.一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员:于掌舵常欣
申请(专利权)人:珠海星云智联科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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