[发明专利]一种多通道高速数据分发装置

说明书

本发明提供一种多通道高速数据分发装置。其中前端设备和后端设备均通过光纤连接到光电转换模块，光电转换模块连接到可编程门阵列(FPGA)上，光电转换模块为输入输出复用模块；时钟模块与FPGA连接，负责系统的内时钟的产生；Nor Flash与FPGA连接，用来存储FPGA的固件；SDRAM用来存储MCU处理器上的软件功能模块；FPGA与MCU通过LBC总线进行连接；FPGA采用Aurora协议，通过光口与前端设备进行数据的收发通信，并完成数据的编解码打包以及数据的分发；MCU处理器接收发送网络和串口发来的数据包，完成命令的解释和执行，负责系统的管理、状态的上报。

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体为一种多通道高速数据分发装置。

背景技术

Aurora协议是一种可扩展的开放的链路层协议，该协议采用点对点的串行传输方式，实现高速数据的传输。该协议固化了GTP硬核，能够灵活地用于扩展光纤传输信道的数量进行多通道绑定，实现数据传输的无缝带宽优化，并且在满足用户应用设计的同时简化了用户接口，光纤传输以光导纤维为介质进行的数据、信号传输，而光纤传输一般使用光缆进行，单根光导纤维的数据传输速率能达几Gbps，在不使用中继器的情况下，传输距离能达几十公里。

公开号为CN102681971A一种基于aurora协议进行FPGA板间高速互连的设计方法,数据处理传输过程：来自另一块板卡的光纤信号首先进入QSFP模块，然后在FPGA中通过Aurora协议提取数据，具体数据处理是，电信号进入FPGA的PMA，在PMA中进行数据的并串转换，进行数据和时钟恢复，然后数据流进入PCS中，在PCS中进行块同步，去扰码，补偿，最后解码，传递给FPGA逻辑单元进行使用，并传递给数据中心。数据发送过程：和接受数据是相反的过程，来自FPGA内部逻辑的数据，运用Aurora协议进行处理，处理过程是，数据进入到PCS中，进行编码，扰码等等，完成后，进入PMA中，进行串并转换后，发送到QSFP，在进行光电转换，等待另一终端的接收。此发明在进行数据传输时采用的是单通道的方式对数据进行传输，这样在传输数据时会出现传输速度慢的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道高速数据分发装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多通道高速数据分发装置，包括可编程门阵列FPGA、MCU处理器、光电转换模块、Nor Flash存储器、时钟模块、SDRAM存储器、前端设备和后端设备，其中：

所述光电转换模块、Nor Flash存储器、时钟模块电性连接在可编程门阵列FPGA上，前端设备通过光纤连接在光电转换模块上，所述可编程门阵列与MCU处理器之间通过LBC总线连接，所述的SDRAM存储器电性连接在MCU处理器上；

在数据接收模式下，FPGA通过GTX接收前端设备的4到8路数据并对数据进行编码打包，将打包后的数据传输至后端设备内；

在数据发送模式下，对后端设备中的数据进行寻址，获取后端设备中的数据并对数据进行分包、解码，接着将数据通过光电转换模块传送至前端设备中。

优选的，所述Nor Flash存储器内存储着GTX、FIFO、逻辑控制模块、数据打包模块以及Aurora协议。

优选的，所述可编程门阵列FPGA与MCU处理器之间LBC的方式传输数据。

优选的，所述MCU处理器与后端设备之间通过SRIO协议传递数据。

优选的，所述可编程门阵列FPGA型号为XC5VLX330T。

优选的，所述MCU处理器型号为PPC 8377。

优选的，所述Nor Flash存储器型号为S29GL01G。