一种信号的多通道数据传输系统
阅读说明：本技术 一种信号的多通道数据传输系统 (Multichannel data transmission system of signal ) 是由 李泽民 罗仁昌 莫小妮 张开怀 张皓翔 于 2020-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种信号的多通道数据传输系统,涉及数字通信技术领域,其包括一入端口、一端口转发模块以及若干出端口；所述入端口包括一终端模块、若干FIFO队列、一入端口通道调度模块以及一通道重映射模块；所述出端口包括若干FIFO队列、一出端口通道调度模块以及一主机模块。该系统在多端口的基础上采用了多通道的数据处理方法,提高了系统的数据处理能力；能将数据报文的优先级体现在物理存储通道上,不同的FIFO队列有着不同的调度优先级；采用通道调度方法,保证了数据报文按照优先级发送；结合通道重映射技术,可针对不同的出端口连接设备要求,动态的修改数据报文优先级；可支持多个出端口,具有可拓展性,易适应多种信号的数据处理,兼容性好。(The invention discloses a multi-channel data transmission system of signals, which relates to the technical field of digital communication and comprises an input port, a port forwarding module and a plurality of output ports; the input port comprises a terminal module, a plurality of FIFO queues, an input port channel scheduling module and a channel remapping module; the output port comprises a plurality of FIFO queues, an output port channel scheduling module and a host module. The system adopts a multi-channel data processing method on the basis of multiple ports, so that the data processing capacity of the system is improved; the priority of the data message can be embodied on the physical storage channel, and different FIFO queues have different scheduling priorities; a channel scheduling method is adopted, so that the data message is ensured to be sent according to the priority; by combining the channel remapping technology, the priority of the data message can be dynamically modified according to different requirements of the output port connecting equipment; the multi-port data processing device can support a plurality of output ports, has expansibility, is easy to adapt to data processing of various signals, and has good compatibility.)
技术领域
本发明涉及数字通信技术领域，具体而言，涉及一种信号的多通道数据传输系统。
背景技术
在高速数据传输系统设备中，由于主机的链路数量限制，一般都会使用一路主信号向多路从信号进行数据转发，同时不同类型的数据报文有着不同的发送优先级，因此这里就涉及到了信号的多通道和多端口的传输问题。目前很多技术都是基于一个通道进行数据传输的处理，不能有效的区分数据优先级，设备的实时性差；同时还有些设备在整个传输过程中每种类型数据报文的优先级固定不变。然而对于不同出端口上连接的设备而言，不同的设备，可能对同一种数据类型有不同的优先级要求，因此现有的数据传输技术存在一定的局限性。
发明内容
本发明在于提供一种信号的多通道数据传输系统，其能够缓解上述问题。
为了缓解上述的问题，本发明采取的技术方案如下：
一种信号的多通道数据传输系统，包括一入端口、一端口转发模块以及若干出端口；所述入端口包括一终端模块、若干FIFO队列、一入端口通道调度模块以及一通道重映射模块；所述出端口包括若干FIFO队列、一出端口通道调度模块以及一主机模块；
所述终端模块用于接收信号，并从信号中解析出具有对应入端口优先级的数据报文；
所述入端口的FIFO队列用于存储来自于所述终端模块的数据报文，所述入端口的各FIFO队列所能存储的数据报文的入端口优先级不同；
所述入端口通道调度模块用于按照入端口优先级，从所述入端口的FIFO队列中读取数据报文；
所述通道重映射模块，用于根据所述主机模块通信连接的设备对数据报文的优先级要求，对从所述入端口的FIFO队列中读取到的数据报文，进行出端口优先级的定义；
所述端口转发模块用于将从所述入端口的FIFO队列中读取到的数据报文转发至各出端口；
所述出端口的FIFO队列用于存储来自于所述端口转发模块的数据报文，所述出端口的各FIFO队列所能存储的数据报文的出端口优先级不同；
所述出端口通道调度模块用于按照出端口优先级，从所述出端口的FIFO队列中读取数据报文；
所述主机模块用于将从所述出端口的FIFO队列中读取到的数据报文，发送至其通信连接的设备。
本方案的技术效果是：在多端口的基础上采用了多通道的数据处理方法，提高了系统的数据处理能力；能将数据报文的优先级体现在物理存储通道上，不同的FIFO队列有着不同的调度优先级；采用通道调度方法，保证了数据报文按照优先级发送；结合通道重映射技术，可针对不同的出端口连接设备要求，动态的修改数据报文优先级；入端口数据报文经过端口转发，将数据报文发向不同的出端口，可支持多个出端口，具有可拓展性；终端模块和主机模块相对于独立，便于修改，以适应多种信号的数据处理，具有很强的兼容性。
进一步地，所述数据报文包括报文类型以及端口号，所述数据报文的入端口优先级即为所述报文类型的入端口优先级，所述数据报文的出端口优先级即为所述报文类型的出端口优先级。
本方案的技术效果是：报文类型相当于传输数据的类型标记，便于根据类型定义数据报文优先级；端口号与端口转发模块相结合，便于将数据报文转发至对应的端口。
进一步地，所述入端口的FIFO队列的数量，以及各出端口的FIFO队列的数量均为8个，每一FIFO队列与一种报文类型的优先级对应。
进一步地，对于每一数据报文，均包含3bit报文类型的字段。
本方案的技术效果是：3bit的报文类型字段用于与8个队列匹配，可以将每种类型的数据报文一一对应一种fifo优先级，数据报文最大能有8种优先级。
进一步地，该系统通过一可编程逻辑器件实现，该可编程逻辑器件在入端口和出端口均使用了32bit的内部寄存器，每4bit对应一种报文类型的字段，用于将对应报文类型的数据报文映射至FIFO队列。
本方案的技术效果是：不会改变数据报文类型字段，可以让两个端口能够正确的识别到不同类型数据报文的优先级。
进一步地，对于入端口或某出端口，其8个FIFO队列依次编号为FIFO0～FIFO7，其中FIFO0独立于其它队列，且所对应报文类型的优先级最高，有且仅当FIFO0为空时，其它FIFO队列才会得到调度机会。
进一步地，当FIFO0为空时，其它7个FIFO队列，按照1:2:3:4:5:6:7的比例分配带宽。
进一步地，对于每一数据报文，均包含3bit端口号的字段。
本方案的技术效果是：3bit的报文类型字段最大能支持8个出端口。
进一步地，所述端口转发模块根据数据报文中的端口号字段，将数据报文路由到对应的出端口。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示意性地示出了本发明的整体系统结构；
图2示意性地示出了本发明的整体处理流程。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1、图2，本发明实施例一种信号的多通道数据传输系统，包括一入端口、一端口转发模块以及若干出端口；入端口包括一终端模块、8个FIFO队列、一入端口通道调度模块以及一通道重映射模块；出端口包括8个FIFO队列、一出端口通道调度模块以及一主机模块。该系统的所有模块都是使用可编程逻辑器件进行实现。
在本实施例中，出端口设计为两个，各端口中的8个FIFO队列均依次编号为FIFO0～FIFO7。
在本实施例中，终端模块用于接收信号，并从信号中解析出数据报文，数据报文包括报文类型以及端口号字段。
在本实施例中，入端口的FIFO队列用于存储来自于终端模块的数据报文。
入端口设计有映射寄存器，入端口映射寄存器中定义了报文类型的入端口优先级，用于表征整个数据报文的入端口优先级，入端口的每一FIFO队列与一种报文类型的入端口优先级对应。根据解析出的报文类型的入端口优先级，将数据报文存入入端口对应的FIFO队列中。
其中，入端口的FIFO队列采用了报文映射技术，在每个数据报文中都包含有3bit的报文类型字段，用来映射到不同的物理FIFO队列，最大可支持8种报文类型。可编程逻辑使用32bit的内部寄存器，每4bit对应一种报文类型字段，4bit的值用来定义映射到的FIFO队列。例如：bit[3:0]，对应FIFO队列，若bit[3:0]＝0001b，意味着数据类型字段为001b的报文，需要缓存到FIFO队列中。
在本实施例中，入端口通道调度模块用于按照入端口优先级，从入端口的FIFO队列中读取数据报文。
在本实施例中，可编程逻辑使用了另一32bit内部寄存器进行报文映射，该寄存器通过通道重映射模块进行自定义，根据主机模块通信连接的设备对数据报文的优先级要求，对从入端口的FIFO队列中读取到的数据报文，进行出端口优先级的定义，继而可适用多种不同的端口连接设备。
在本实施例中，端口转发模块用于将从入端口的FIFO队列中读取到的数据报文转发至各出端口。
对于每一数据报文，均包含3bit端口号的字段，端口转发时最大可支持8个端口，实现1到8端口的数据交换。端口转发模块根据端口号字段，将数据报文路由到对应的出端口。例如端口号字段为000b，则意味着该数据报文转发到端口1，依次类推。
在本实施例中，出端口的FIFO队列用于存储来自于端口转发模块的数据报文。
出端口的各FIFO队列所能存储的数据报文的出端口优先级不同。出端口处，根据出端口映射寄存器中定义的报文类型优先级(即报文类型的出端口优先级)，将来自于端口转发模块的数据报文存入出端口对应的FIFO队列中。
在本实施例中，出端口通道调度模块用于按照出端口优先级，从出端口的FIFO队列中读取数据报文。
在本实施例中，主机模块用于将从出端口的FIFO队列中读取到的数据报文，发送至其通信连接的设备。
在本实施例中，终端模块和主机模块分别为对应信号的接收模块和发送模块，对应不同种类的信号，可使用不同的终端模块和主机模块，来进行信号的接收和模拟，具有很强的兼容性。
在本实施例中，入端口和出端口均使用了通道调度技术，其是基于FIFO队列的编号来进行调度的。调度队列一共有8个，对应8个不同的优先级。其中FIFO0独立于其它队列，其优先级最高的，只有当FIFO0为空时，其它队列才会得到调度机会。当FIFO0为空时，其它的7个队列，分别按照1:2:3:4:5:6:7的比例分配带宽。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。