[发明专利]一种实现中央处理器与以太网进行数据传输的装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及以太网数据传输技术，尤其涉及一种实现中央处理器(CPU)与以太网进行数据传输的装置与方法。

背景技术

随着电信级设备向着高集成化、微型化方向的发展，在嵌入式系统的设备中，一块单板上集成的功能越来越多，嵌入式系统中对各个业务单板的管理也逐渐变得越来越重要。在各个业务单板中，具有以太网接口的器件的应用越来越多，由于以太网具有稳定、技术成熟、应用广泛的优点，嵌入式系统中的主控板对各个业务单板的管理越来越多的通过以太网接口来完成。

具体的，现有的嵌入式系统中主控板通过以太网接口对各个业务单板的管理，如图1所示，该装置包括：主控板10、业务单板11～业务单板1N；其中，

主控板10，用于提供以太网接口和通过以太网接口管理系统中的业务单板11～业务单板1N；

业务单板11～业务单板1N，用于通过以太网接口与主控板10进行数据包传输，接收主控板10的管理。

进一步的，主控板10还包括：主控板CPU 101、三层交换芯片102；其中，

主控板CPU 101，用于发送或接收管理数据包；

三层交换芯片102，用于在网络层转发数据包和提供以太网接口。

进一步的，业务单板11中还包括：二层交换芯片110、物理层协议(PHY)芯片111、CPU 112；

二层交换芯片110，用于在以太网的数据链路层转发数据包，向网络层提供标准的数据接口；

PHY芯片111，用于传送与接收以太网数据包，并向数据链路层设备提供标准接口；

CPU 112，用于接收主控板管理业务单板的数据包和通过内部集成的以太网接口发送数据包。

主控板CPU 101通过外设组件互连标准(PCI)总线连接三层交换芯片102，三层交换芯片102分配给各个业务单板一个独立的以太网接口，包括以太网接口1～以太网接口N，业务单板11～业务单板1N通过该以太网接口，经过二层交换芯片110和PHY芯片111与内部CPU 112集成的以太网接口进行数据通信，完成主控板对各个业务单板的管理。

可以看出，现有方法中，业务单板内的CPU大都是通过集成以太网接口，用该接口与主控板进行通信，接受主控板的管理。这样做的缺点是：会大量占用业务单板内CPU的以太网接口资源；另外，如果小的业务单板内的CPU没有集成以太网接口，则将无法通过以太网接口去接受主控板的管理。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现CPU与以太网进行数据传输的装置和方法，能有效解决CPU以太网接口资源不足的问题，以及CPU没有集成以太网接口时无法接受管理的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种实现CPU与以太网进行数据传输的装置，包括：

逻辑模块，用于在接收以太网数据包时，对以太网数据包进行同步和定帧的处理，并通过CPU自身的本地总线传送给CPU；在发送CPU的数据包时，对CPU所要发送的数据包进行以太网帧格式的封装，并经过同步处理发送到以太网；

CPU，用于通过自身的本地总线接收逻辑模块处理过的以太网的数据包、或向逻辑模块发送带有以太网帧格式信息的数据包。

其中，所述逻辑模块进一步包括：

CPU接口模块，用于在CPU接收以太网数据包时，通过CPU自身的本地总线与CPU相连，传送并缓存接收模块中缓存的数据包，并向CPU请求中断；在发送CPU数据包时，接收并缓存CPU要发送的数据包；

控制模块，用于各种控制寄存器的控制；

接收模块，用于将同步处理模块接收到的数据包进行定帧、缓存处理，以及进行接收数据包的性能统计，并将处理后的数据包缓存；

发送模块，用于控制CPU接口模块，传输其中准备发送的数据包，并对数据包进行以太网帧格式的封装处理，以及发送数据包到同步处理模块；

同步处理模块，用于进行以太网时钟与逻辑模块时钟的切换处理，接收以太网帧格式的数据包，并将数据包传送给接收模块，或者将发送模块按照以太网帧格式封装的数据包，传送进以太网。

所述接收模块进一步包括：

接收数据包模块，用于对同步处理模块接收的以太网帧格式的数据包进行定帧处理、缓存和进行接收数据包性能的统计；

接收控制模块，用于将接收数据包模块中缓存的数据包缓存在与CPU接口模块进行交互的缓存中。

上述方案中，所述接收控制模块进一步包括：接收共享缓存，用于缓存接收缓存中的数据包；

所述接收数据包模块进一步包括：