基于FPGA的報(bào)文數(shù)據(jù)分析模塊的設(shè)計(jì)

作者：孫玥魏欣時(shí)間：2014-10-28 來(lái)源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：　　摘要：網(wǎng)絡(luò)報(bào)文數(shù)據(jù)的記錄和分析在智能化變電站中尤為重要，通過(guò)對(duì)整個(gè)通信過(guò)程的記錄可以為事故分析及運(yùn)行維護(hù)提供依據(jù)。本文提出了一種基于FPGA技術(shù)、結(jié)合相關(guān)通信協(xié)議的報(bào)文數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了報(bào)文數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的各功能子模塊，通過(guò)仿真運(yùn)行驗(yàn)證了系統(tǒng)良好的處理能力。　　引言　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，基于這三種核心技術(shù)的自動(dòng)化智能裝置在電網(wǎng)控制中的作用越來(lái)越突出。其中以交換式以太網(wǎng)和光纖光纜實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為變電站的重要單元。　　如何記錄、分析某個(gè)智能單

　　4 FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/264527.htm

　　4.1 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文接收模塊

　　網(wǎng)絡(luò)報(bào)文接收模塊的任務(wù)是從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)A中提取數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，提取出數(shù)據(jù)中的MAC源地址、目的地址和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文到達(dá)時(shí)間。關(guān)鍵是必須檢測(cè)0x58的頭字節(jié)，然后解析隨后的24個(gè)字節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)，最后暫存數(shù)據(jù)。該模塊狀態(tài)機(jī)如圖5所示。

　　4.2 MAC地址定位處理模塊

　　MAC地址定位處理模塊的功能是根據(jù)數(shù)據(jù)幀分析出來(lái)的地址查詢不同的終端信息鏈表，并返回終端信息鏈表中該MAC地址對(duì)應(yīng)的鏈表地址，用2個(gè)字節(jié)鏈表的地址來(lái)代替6個(gè)字節(jié)的MAC地址。該模塊的狀態(tài)機(jī)如圖6所示。

　　4.3 MAC時(shí)差處理模塊

　　根據(jù)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)B的數(shù)據(jù)格式要求，需要計(jì)算出相鄰兩幀的時(shí)間差。相鄰兩幀是指MAC地址相同的兩幀數(shù)據(jù)，時(shí)間差是兩幀之間的時(shí)間間隔。為了計(jì)算相鄰兩幀數(shù)據(jù)，必須維護(hù)一張時(shí)間鏈表TIME。根據(jù)MAC地址定位處理模塊得出的地址標(biāo)識(shí)來(lái)進(jìn)行TIME鏈表尋址，然后根據(jù)地址中的時(shí)間數(shù)據(jù)計(jì)算相鄰兩幀的時(shí)間差，并更新地址中的數(shù)據(jù)。

　　該模塊的狀態(tài)機(jī)如圖7所示。系統(tǒng)仿真分析結(jié)果如圖8所示，(a)為幀定位運(yùn)行分析結(jié)果，(b)為時(shí)差處理運(yùn)行分析結(jié)果。