[发明专利]一种基于FPGA的USB接口互联方法及系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于，

该方法涉及的设备有FPGA和若干带有USB接口的芯片，FPGA中设置USB接口发送接收模块、USB协议解析模块、FIFO、报文分析模块和仲裁交换模块；

该方法的传输方式为：若干带有USB接口的芯片分别将数据发送至USB接口发送接收模块，USB接口发送接收模块接收数据并会计算数据中的CRC，根据数据中的CRC来判断数据是否正确；若接收数据有误就告知对端的芯片重新发送数据，若无误，USB接口发送接收模块将这些数据经USB协议解析模块发送至报文分析模块，报文分析模块将数据中参数提取出来，发送至仲裁交换模块，仲裁交换模块根据报文分析模块提取出来的参数选择数据的转发路径。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于所述若干带有USB接口的芯片指n块带有USB接口的芯片，n为大于等于1小于等于10的自然数。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于所述USB接口发送接收模块根据USB的接口时序模拟出USB的读写控制。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于所述的若干带有USB接口的芯片同时向USB接口发送接收模块发送数据，上述数据的格式为报文头+数据+报文尾，其中，所述报文头包含头部指示信号、源ID、目的ID和优先级，所述报文尾包括尾部指示信号和CRC。

5.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于所述报文分析模块提取出来的参数包括源ID、目的ID和优先级。

6.根据权利要求5所述的一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于所述仲裁交换模块选择数据的转发路径时取决于报文分析模块提取的目的ID。

7.根据权利要求6所述的一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于所述仲裁交换模块进行数据处理时按照先到先处理的原则。

8.根据权利要求7所述的一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于所述仲裁交换模块处理一组带有USB接口的芯片发送的数据时，其他带有USB接口的芯片发送的数据会缓存在FIFO中等待。

9.根据权利要求8所述的一种基于FPGA的USB接口互联方法，其特征在于所述在FIFO中储存的数据中若有不同源ID的芯片发送的数据同时到达时，仲裁交换模块优先处理的方式有3种，如下所示：

①根据报文分析模块中筛选的优先级来确定优先转发；

②若优先级相同，则根据数据源ID的数值大小来决定优先处理的数据，源ID小的数据优先处理；

③若优先级相同，源ID的大小也相同，则采用分时切片的方法，在每个时间通过一个源ID的数据包，下个时间段通过另一个源ID的数据包，以此类推进行交互数据的发送。

10.一种基于FPGA的USB接口互联的系统，其特征在于，包含FPGA和若干带有USB接口的芯片，其中,FPGA中设置USB接口发送接收模块、USB协议解析模块、FIFO、报文分析模块和仲裁交换模块；

所述若干带有USB接口的芯片与USB接口发送接收模块连接，USB接口发送接收模块接收上述数据并会计算报文中的CRC；USB协议解析模块将从USB接口发送接收模块来的数据进行进一步的解析；FIFO用于储存USB协议解析模块的数据；报文分析模块将USB接口发送接收模块发送的数据报文头中源ID、目的ID和优先级提取出来；仲裁交换模块根据报文分析模块提取的目的ID选择数据的转发路径。