一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统及方法，属于通信技术领域，包括依次串联的PCIE处理模块、协议转换模块、可信安全模块和SRIO处理模块；PCIE处理模块用于发送和接收PCIE报文，通过PCIE总线与上游设备进行数据通信；协议转换模块将PCIE协议与SRIO协议进行数据转换；可信安全模块对SRIO包的通信数据进行加解密，确保数据的安全可信；SRIO处理模块用于发送和接收SRIO协议数据，通过SRIO总线连接对端设备进行通信。本发明专利技术在4对差分线上实现20Gbps的有效传输数据通信，且数据能可信安全通信。数据能可信安全通信。数据能可信安全通信。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统及方法


[0001]本专利技术涉及通信
，特别涉及一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统及方法。

技术介绍

[0002]PCIE（Peripheral Component Interconnect Express，快速外设组件互连标准）总线可互连诸如计算机和通信平台应用中外围设备的第三类高性能I/O总线，广泛应用于嵌入式技术、台式电脑、移动平台和通信平台等I/O设备互连。SRIO（Serial Rapid I/O，高速互联）总线技术主要面向高性能嵌入式系统的通信互连。
[0003]传统的PCIE
‑
SRIO桥芯片功能单一，扩展性不强，同时随着PCIE和SRIO总线广泛应用于航天航空、军事电子等领域，人们对通信安全要求越来越高。因此亟需一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统及方法，以解决现有的PCIE
‑
SRIO桥芯片功能单一、扩展性不强、且通信安全性不高的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统，包括PCIE处理模块、协议转换模块、可信安全模块和SRIO处理模块；所述PCIE处理模块的一侧连接PCIE总线，另一侧连接所述协议转换模块的一侧，所述协议转换模块的另一侧连接所述可信安全模块的一侧，所述可信安全模块的另一侧连接所述SRIO处理模块的一侧，所述SRIO处理模块的另一侧连接SRIO总线；所述PCIE处理模块用于发送和接收PCIE报文，通过PCIE总线与上游设备进行数据通信；所述协议转换模块将PCIE协议与SRIO协议进行数据转换；所述可信安全模块对SRIO包的通信数据进行加解密，确保数据的安全可信；所述SRIO处理模块用于发送和接收SRIO协议数据，通过SRIO总线连接对端设备进行通信；所述基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统还包括时钟模块、复位模块、配置模块和调试模块；所述时钟模块提供整体系统的正常工作时钟；所述复位模块提供各内部逻辑复位；所述配置模块用于配置整体系统的运行模式；所述调试模块用于提供整体系统中各模块的功能调试。
[0006]在一种实施方式中，所述PCIE处理模块包括PCIE物理接口模块和PCIE逻辑处理模块；所述PCIE物理接口模块用于连接PCIE总线的上游设备，并支持PCIE2.1协议，支持x4/x2/x1链路，最高数据通量可达20Gbps；所述PCIE逻辑处理模块用于处理上游设备收发的TPL报文，实现TLP报文的分类过滤、缓冲排队和优先级仲裁的功能。
[0007]在一种实施方式中，所述协议转换模块包括Message引擎、Mapping引擎、DMa引擎
和Interrupt引擎；所述Message引擎模块用于实现PCIE包和SRIO Message包之间的转换；所述Mapping引擎用于实现PCIE和SRIO之间的常规包转换；所述DMa引擎用于实现DMA功能，提升数据的转换效率；所述Interrupt引擎用于实现SRIO的中断请求转换到所述PCIE处理模块。
[0008]在一种实施方式中，所述可信安全模块包括数据加密和数据解密，采用符合国际标准的可信通信密码算法标准，满足加密算法的混淆和扩散的特征。
[0009]在一种实施方式中，所述SRIO处理模块包括SRIO物理接口模块和SRIO逻辑处理模块；所述SRIO物理接口模块用于连接对端SRIO设备的物理连接，支持SRIO2.2协议，支持x4/x2/x1链路，最高数据通量可达25Gbps；所述SRIO逻辑处理模块用于实现SRIO协议的doorbell、Message、DMA、Nread/Nwrite多种数据通信功能。
[0010]在一种实施方式中，所述时钟模块包括两组时钟差分输入，一组供所述PCIE处理模块使用，另一组供所述SRIO处理模块使用。
[0011]在一种实施方式中，所述调试模块支持JTAG边界扫描，外部的JTAG仿真器通过所述调试模块访问整体系统的所有配置空间并支持断点调试功能。
[0012]在一种实施方式中，所述配置模块支持I2C总线协议，实现从EEPROM中加载配置信息的功能，加载的配置信息包括：启动方式、SRIO工作模式、数据通信位宽和加解密算法的复杂度。
[0013]本专利技术还提供了一种基于PCIE转SRIO的初始化运行流程方法，应用于上述基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统，包括如下步骤：步骤S1：系统正常上电后，首先配置模块通过I2C总线协议从EEPROM中加载配置信息，系统根据配置信息运行相应模式；步骤S2：PCIE处理模块通过接收和发送来自PCIE主控制TLP报文，完成对PCIE处理模块的功能配置，包括PCIE设备枚举、BAR地址空间分配、Bus总线分配功能；步骤S3：协议转换模块实现PCIE与SRIO数据包转换，针对PCIE处理模块发送SRIO处理模块的TLP报文进行协议转换，根据TLP报文中不同的数据类型，分别通过Message引擎、Mapping引擎、DMa引擎和Interrupt引擎转换成Message数据包、常规数据包、Nread/Nwrite以及中断报文；针对PCIE处理模块接收SRIO处理模块的数据包，将Message数据包、常规数据包、Nread/Nwrite以及中断报文这些SRIO数据包转换成不同数据类型的TLP报文，通过PCIE处理模块发送给上游PCIE主控制器，实现PCIE与SRIO的协议转换；步骤S4：可信安全模块将SRIO报文的数据内容采用符合国际标准的可信通信密码算法标准，进行加解密处理，实现数据的可信安全；步骤S5：SRIO处理模块针对加密后的SRIO数据包进行处理，并发送给对端SRIO设备；同时，针对对端SRIO设备发送过来的数据进行处理，上传到可信安全模块进行解密处理，完成SRIO的doorbell、Message、DMA、Nread/Nwrite多种数据通信功能。
[0014]本专利技术提供的一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统及方法，具有以下有益效果：（1）实现了高通量通信，通过PCIE和SRIO高速总线，采用高性能LVDS技术，在4对差分线上可实现20Gbps的有效传输数据通信；（2）实现了可信安全通信，通过可信安全模块对通信数据进行加解密，采用符合国
际标准的可信通信密码算法标准，实现数据的可信安全通信；（3）实现了高拓展性，通过外接SRIO Switch芯片，可拓展多个SRIO结点进行互连通信，从而获取更高的系统级性能；（4）实现了多平台适配，本专利技术可工作在不同的操作系统下，并能够根据具体的SRIO网络结构和数据传输需求，通过配置模块调整系统的默认配置，从而提高数据传输效率。
附图说明
[0015]图1是本专利技术提供的一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统的结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统，其特征在于，包括PCIE处理模块、协议转换模块、可信安全模块和SRIO处理模块；所述PCIE处理模块的一侧连接PCIE总线，另一侧连接所述协议转换模块的一侧，所述协议转换模块的另一侧连接所述可信安全模块的一侧，所述可信安全模块的另一侧连接所述SRIO处理模块的一侧，所述SRIO处理模块的另一侧连接SRIO总线；所述PCIE处理模块用于发送和接收PCIE报文，通过PCIE总线与上游设备进行数据通信；所述协议转换模块将PCIE协议与SRIO协议进行数据转换；所述可信安全模块对SRIO包的通信数据进行加解密，确保数据的安全可信；所述SRIO处理模块用于发送和接收SRIO协议数据，通过SRIO总线连接对端设备进行通信；所述基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统还包括时钟模块、复位模块、配置模块和调试模块；所述时钟模块提供整体系统的正常工作时钟；所述复位模块提供各内部逻辑复位；所述配置模块用于配置整体系统的运行模式；所述调试模块用于提供整体系统中各模块的功能调试。2.如权利要求1所述的基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统，其特征在于，所述PCIE处理模块包括PCIE物理接口模块和PCIE逻辑处理模块；所述PCIE物理接口模块用于连接PCIE总线的上游设备，并支持PCIE2.1协议，支持x4/x2/x1链路，最高数据通量可达20Gbps；所述PCIE逻辑处理模块用于处理上游设备收发的TPL报文，实现TLP报文的分类过滤、缓冲排队和优先级仲裁的功能。3.如权利要求1所述的基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统，其特征在于，所述协议转换模块包括Message引擎、Mapping引擎、DMa引擎和Interrupt引擎；所述Message引擎模块用于实现PCIE包和SRIO Message包之间的转换；所述Mapping引擎用于实现PCIE和SRIO之间的常规包转换；所述DMa引擎用于实现DMA功能，提升数据的转换效率；所述Interrupt引擎用于实现SRIO的中断请求转换到所述PCIE处理模块。4.如权利要求1所述的基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统，其特征在于，所述可信安全模块包括数据加密和数据解密，采用符合国际标准的可信通信密码算法标准，满足加密算法的混淆和扩散的特征。5.如权利要求1所述的基于PCIE转SRIO的高通量可信数据通信系统，其特征在于，所述SRIO处理模块包括SRIO物理接口模块和SRIO逻辑处理模块；所述SRIO物理接口模块用于连接对端SRIO设备的物理连接，支持SRIO2.2协议，支持x4/x2/...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琪，张梅娟，周迁，邓佳伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：