[实用新型]基于FPGA的报文处理装置

说明书

本公开提供了一种基于FPGA的报文处理装置，包括：数据采集装置，数据采集装置采集初始报文数据；多个第一寄存器，多个第一寄存器中的各个第一寄存器均与数据采集装置通信连接，多个第一寄存器中的各个第一寄存器存储初始报文数据的各个字段内容；多个第二寄存器，多个第二寄存器中的各个第二寄存器存储处理动作组的各个处理动作，第一寄存器的数量与第二寄存器的数量相同，各个第二寄存器与各个第一寄存器一一通信连接；以及数据处理装置，数据处理装置与各个第二寄存器通信连接，数据处理装置调用各个第二寄存器中的各个处理动作对各个第一寄存器中的各个字段内容进行处理，生成处理后的报文数据。

技术领域

本公开属于信息处理技术领域，本公开尤其涉及一种基于FPGA的报文处理装置。

背景技术

报文(message)是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短可以不一致，长度不限且可变。

目前轨道交通信号厂商众多，所提供的信号数据类型各不相同。随着轨道交通规模的增大，类型众多的信号报文数据对轨道交通(例如地铁)的统一管理产生了很大困难。

现有技术中，列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,ATS)报文收集转发技术方案大多分为两种：一种是基于软件算法的方案，通过TCP端口收集报文，计算机CPU执行预设的软件算法并进行报文的识别、匹配、翻译与转发工作；另一种是基于ASIC专用定制芯片的方案，通过专用芯片对收集到的报文执行相应的匹配转发工作。

然而，在基于软件算法对ATS报文进行配置转发的方案中，计算机CPU中调度软件算法使用串行处理方式，对报文的处理效率较低，报文数据量大时软件的稳定性也会下降，无法满足较大带宽的需求。在基于ASIC专用芯片的处理方案中，专用芯片对于报文各层内容的修改和转发有限，支持功能的多样性和灵活性较差，很难满足新功能的拓展。

因此，现有技术中对ATS报文数据的处理中，缺乏既能够支持高带宽同时还满足灵活性的报文收集转发方案。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开的基于FPGA的报文处理装置通过以下技术方案实现。

一种基于FPGA的报文处理装置，包括：数据采集装置，数据采集装置采集初始报文数据；多个第一寄存器，多个第一寄存器中的各个第一寄存器均与数据采集装置通信连接，多个第一寄存器中的各个第一寄存器存储初始报文数据的各个字段内容；多个第二寄存器，多个第二寄存器中的各个第二寄存器存储处理动作组的各个处理动作，第一寄存器的数量与第二寄存器的数量相同，各个第二寄存器与各个第一寄存器一一通信连接；以及数据处理装置，数据处理装置与各个第二寄存器通信连接，数据处理装置调用各个第二寄存器中的各个处理动作对各个第一寄存器中的各个字段内容进行处理，生成处理后的报文数据。

根据本公开至少一个实施方式的报文处理装置，还包括校验电路，校验电路对处理后的报文数据的完整性进行校验。

根据本公开至少一个实施方式的报文处理装置，还包括数据转发装置，数据转发装置与数据处理装置通信连接，数据转发装置对处理后的报文数据进行转发。

根据本公开至少一个实施方式的报文处理装置，还包括数据转发装置，数据转发装置与校验电路通信连接，数据转发装置对通过完整性校验的处理后的报文数据进行转发。

根据本公开至少一个实施方式的报文处理装置，数据采集装置将初始报文数据的各个字段内容分别发送给各个第一寄存器。

根据本公开至少一个实施方式的报文处理装置，校验电路包括信号检测电路和状态信号生成电路，信号检测电路的数量与第一寄存器的数量以及第二寄存器的数量相同，各个信号检测电路均与状态信号生成电路电连接；各个信号检测电路检测处理后的报文数据的各个字段内容是否缺失，状态信号生成电路基于各个信号检测电路的检测结果生成完整性校验通过信号。