[发明专利]千兆以太网的多通道数据循环采集系统及采集方法

权利要求书

1.一种千兆以太网的多通道数据循环采集系统，其特征在于：包括N路数据源、数据处理单元、千兆以太网网口以及上位机；

所述N路数据源为N台用于采集图像数据的相机；

所述数据处理单元包括FPGA芯片、N路信号输入接口、N个网络功能模块、多通道控制模块以及网络发送模块；N≥1；

N路信号输入接口、N个网络功能模块、多通道控制模块以及网络发送模块全部集成在FPGA芯片上；

N路信号输入接口、N个网络功能模块以及N路数据源一一对应；

每一路数据源通过信号输入接口将图像数据发送至其对应的网络功能模块中；网络功能模块设置有FIFO缓存区，通过FIFO缓存区将每一路图像数据进行缓存并且合成符合UDP协议的广播数据包；

多通道控制模块通过握手通讯机制实现多通道控制模块循环对每一个网络功能模块进行响应，并且将每一路网络功能模块中的图像数据依次发送给网络发送模块；

所述握手通讯机制具体为：

当不同通道图像数据进入fifo缓存，达到fifo设定阈值后，会分别向多通道控制模块发送一个高电平数据请求信号CHN_tx_image_busy_o，当多通道控制模块循环响应到某一通道发送的数据请求信号后，会将CHN_tx_image_busy_o信号拉低，并且会回复当前通道一个拉低数据响应信号CHN_tx_busy_i，从而实现握手通讯；

网络发送模块通过千兆以太网网口与上位机通讯。

2.根据权利要求1所述的千兆以太网的多通道数据循环采集系统，其特征在于：所述广播数据包包括MAC地址，IP地址和UDP网络帧头和CRC校验码。

3.根据权利要求1或2所述的千兆以太网的多通道数据循环采集系统，其特征在于：上述广播数据包还包括每一个数据源的通道标记号和每一包数据的网络包计数。

4.根据权利要求3所述的千兆以太网的多通道数据循环采集系统，其特征在于：所述信号输入接口为RS422接口或RS485接口或LVDS接口或USB接口。

5.基于权利要求1-4任一权利要求所述的千兆以太网的多通道数据循环采集系统的采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)N路数据源分别通过信号输入接口向网络功能模块发送数据图像；

2)每一个网络功能模块将每一个数据源提供的图像数据存入FIFO缓存区等待调度；同时，每一个网络功能模块对每一个数据源提供的图像数据添加MAC地址，IP地址和UDP网络帧头和CRC校验码合成一个符合UDP协议的广播数据包；

3)每一个网络功能模块通过提前预设的FIFO缓存区的缓存阈值，判断是否向多通道控制模块发送数据传输请求信号；

若只有一个网络模块达到阈值要求，则网络功能模块向多通道控制模块发送数据传输请求信号，进行步骤4)；

若未达到阈值要求，则网络功能模块继续接收图像数据；

4)多通道控制模块进行循环响应应答，当循环到某一通道发出数据传输请求信号的网络功能模块时，实现握手通讯，多通道控制模块将该路图像数据传递到网络发送模块；

所述握手通讯机制具体为：

当不同通道图像数据进入fifo缓存，达到fifo设定阈值后，会分别向多通道控制模块发送一个高电平数据请求信号CHN_tx_image_busy_o，当多通道控制模块循环响应到某一通道发送的数据请求信号后，会将CHN_tx_image_busy_o信号拉低，并且会回复当前通道一个拉低数据响应信号CHN_tx_busy_i，从而实现握手通讯；

5)网络发送模块将该路图像数据通过千兆以太网网口发送给上位机。