[发明专利]一种UDP高速数据收发系统及方法

权利要求书

1.一种UDP高速数据收发系统，其特征在于，包括集成于现场可编程门阵列内的MAC层、UDP/IP协议栈、缓存控制模块、自定义指令模块和软核处理器；

所述MAC层作为以太网数据传输的数据链路层，用于解析接收到的外部物理层数据，发送给UDP/IP协议栈；并将来自UDP/IP协议栈的数据进行组包，发送给外部物理层；

所述UDP/IP协议栈作为以太网数据传输的网络层，用于解析接收到的MAC层有效数据，并通过自定义指令模块发送到软核处理器；并将软核处理器通过自定义指令模块发送的应用层数据进行组包，发送给MAC层；

所述缓存控制模块用于控制外部缓存读写；自定义指令模块作为软核处理器与UDP/IP协议栈的接口、以及软核处理器与缓存控制模块的接口，控制软核处理器与UDP/IP协议栈之间数据交互、以及软核处理器与缓存控制模块之间的数据交互；所述软核处理器具有应用层接口，用于根据应用层请求配置参数；

所述软核处理器通过自定义指令模块配置MAC地址、UDP/IP协议栈的IP、UDP端口号，并设置缓存控制模块的参数，包括以太网数据的存储偏移地址，以及存储数据的长度，设置需通过以太网发送数据的偏移地址及其长度，完成base-T以太网数据传输和缓存；在数据传输和缓存过程中，软核处理器仅用于进行配置。

2.如权利要求1所述的UDP高速数据收发系统，其特征在于，所述UDP高速数据收发系统还包括以太网物理收发接口，所述以太网物理收发接口作为物理接口，用于实现MAC层与外部物理层之间的双向通信。

3.如权利要求2所述的UDP高速数据收发系统，其特征在于，所述UDP高速数据收发系统还包括缓存模块，缓存模块与缓存控制模块连接，用于存储待处理的数据。

4.一种基于权利要求1至3任一项所述的UDP高速数据收发系统的数据收发方法，包括数据接收与数据发送，其特征在于，其步骤具体如下：

在数据接收方向：

(a1)由软核处理器配置MAC层的MAC地址，以及网络层的IP地址和源、目的UDP端口号；

(a2)由UDP/IP协议栈发送ARP协议包，完成MAC地址与IP地址的映射；

(a3)外部物理层与所述UDP高速数据收发系统建立网络连接，接收数据；

在数据发送方向：

(b1)由软核处理器配置MAC地址、网络层IP地址和UDP端口号；

(b2)由软核处理器通过自定义指令模块设置缓存控制模块，配置拟发送的数据在缓存内的偏移地址，以及拟发送数据的长度；

(b3)缓存控制模块从设置的偏移地址处读取指定的数据，并发送给UDP/IP协议栈，UDP/IP协议栈将接收到的数据进行组包，通过千兆以太网发送给外部物理层。

5.如权利要求4所述的数据收发方法，其特征在于，在数据接收中，数据可直接通过缓存控制模块存储到缓存的默认地址，也可以通过自定义指令模块的自定义指令改变存储地址，所述存储地址可以配置为自增或自减，实现数据的灵活高速存储。

6.如权利要求4或5所述的数据收发方法，其特征在于，在数据发送中，连续检测UDP/IP协议栈的状态，当UDP/IP协议栈空闲时，连续发送数据，否则暂停发送，直到达到拟发送数据长度，以避免拥塞。