基于FPGA的報文數(shù)據(jù)分析模塊的設計

作者：孫玥魏欣時間：2014-10-28 來源：電子產品世界

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編者按：　　摘要：網(wǎng)絡報文數(shù)據(jù)的記錄和分析在智能化變電站中尤為重要，通過對整個通信過程的記錄可以為事故分析及運行維護提供依據(jù)。本文提出了一種基于FPGA技術、結合相關通信協(xié)議的報文數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設計方案，實現(xiàn)了報文數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的各功能子模塊，通過仿真運行驗證了系統(tǒng)良好的處理能力。　　引言　　隨著計算機技術、通信技術及網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，基于這三種核心技術的自動化智能裝置在電網(wǎng)控制中的作用越來越突出。其中以交換式以太網(wǎng)和光纖光纜實現(xiàn)的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)已經逐漸成為變電站的重要單元。　　如何記錄、分析某個智能單

　　4 FPGA設計實現(xiàn)

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/264527.htm

　　4.1 網(wǎng)絡報文接收模塊

　　網(wǎng)絡報文接收模塊的任務是從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)A中提取數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行緩存，提取出數(shù)據(jù)中的MAC源地址、目的地址和網(wǎng)絡報文到達時間。關鍵是必須檢測0x58的頭字節(jié)，然后解析隨后的24個字節(jié)的關鍵參數(shù)，最后暫存數(shù)據(jù)。該模塊狀態(tài)機如圖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地址對應的鏈表地址，用2個字節(jié)鏈表的地址來代替6個字節(jié)的MAC地址。該模塊的狀態(tài)機如圖6所示。

　　4.3 MAC時差處理模塊

　　根據(jù)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)B的數(shù)據(jù)格式要求，需要計算出相鄰兩幀的時間差。相鄰兩幀是指MAC地址相同的兩幀數(shù)據(jù)，時間差是兩幀之間的時間間隔。為了計算相鄰兩幀數(shù)據(jù)，必須維護一張時間鏈表TIME。根據(jù)MAC地址定位處理模塊得出的地址標識來進行TIME鏈表尋址，然后根據(jù)地址中的時間數(shù)據(jù)計算相鄰兩幀的時間差，并更新地址中的數(shù)據(jù)。

　　該模塊的狀態(tài)機如圖7所示。系統(tǒng)仿真分析結果如圖8所示，(a)為幀定位運行分析結果，(b)為時差處理運行分析結果。