[发明专利]一种基于密码卡的数据通信系统及方法

权利要求书

1.一种基于密码卡的数据通信系统，其特征在于，包括通过PCI-E接口物理连接的主机和密码卡，所述密码卡包括密码算法运算单元、主处理器单元和DMA控制器，所述主机和所述密码卡之间设置有命令逻辑通道和运算逻辑通道；

所述主机，用于采用所述命令逻辑通道，通过空间映射的方式与所述主处理器单元进行管理类数据的交互，以及对所述DMA控制器进行配置；

所述主机，还用于采用所述运算逻辑通道，通过所述DMA控制器使用环形队列机制与所述密码算法运算单元进行密码运算类数据的交互；

所述主机的内存中设置有环形发送队列缓冲区和环形接收队列缓冲区，所述DMA控制器中设置有发送控制器和接收控制器，所述发送控制器和所述接收控制器分别与所述密码算法运算单元连接；

所述接收控制器，用于采用所述运算逻辑通道，以请求数据包的形式从所述环形发送队列缓冲区搬运所述主机的请求报文，并转发至所述密码算法运算单元，以进行解析和密码运算；

所述发送控制器，用于从所述密码算法运算单元接收响应报文，并采用所述运算逻辑通道，以响应数据包的形式将所述密码算法运算单元的响应报文搬运至所述环形接收队列缓冲区，供所述主机解析和读取。

2.根据权利要求1所述的数据通信系统，其特征在于，所述密码卡的配置空间中设置有BAR寄存器；所述BAR寄存器与所述密码卡的密码算法运算单元的寄存器地址进行空间映射；所述密码算法运算单元的寄存器通过片内总线连接所述主处理器单元和所述DMA控制器；

所述主机，采用所述命令逻辑通道，将其内存中要发送的管理类指令数据和DMA配置数据通过BAR空间映射传输至所述密码卡的密码算法运算单元的寄存器；

所述主处理器单元通过片内总线从所述密码卡的密码算法运算单元的寄存器里读取管理类指令数据；以及通过片内总线将其对所述管理类指令数据的执行结果发送至所述密码卡的密码算法运算单元的寄存器；所述主机采用所述命令逻辑通道，通过BAR空间映射从所述密码卡的密码算法运算单元的寄存器中读取执行结果；

所述DMA控制器，通过片内总线从所述密码卡的密码算法运算单元的寄存器里读取DMA配置数据；以及通过片内总线将其对所述DMA配置数据的执行结果发送至所述密码卡的密码算法运算单元的寄存器；所述主机采用所述命令逻辑通道，通过BAR空间映射从所述密码卡的密码算法运算单元的寄存器中读取执行结果。

3.根据权利要求2所述的数据通信系统，其特征在于，

所述发送控制器内置有接收队列基地址寄存器、接收队列头寄存器、接收队列尾寄存器和接收队列单包大小寄存器；所述接收控制器内置有发送队列基地址寄存器、发送队列头寄存器、发送队列尾寄存器和发送队列单包大小寄存器；

所述发送队列基地址寄存器用于存储所述环形发送队列缓冲区的首地址值，所述发送队列单包大小寄存器用于存储单个请求数据包内允许包含的请求报文的最大个数；所述接收队列基地址寄存器用于存储所述环形接收队列缓冲区的首地址值，所述接收队列单包大小寄存器用于存储单个响应数据包内允许包含的响应报文的最大个数；所述发送队列头寄存器用于存储所述环形发送队列缓冲区累计待发送的请求报文个数，所述发送队列尾寄存器用于存储所述接收控制器累计接收的请求报文个数；所述接收队列头寄存器用于存储所述发送控制器累计待发送的响应报文个数，所述接收队列尾寄存器用于存储所述环形接收队列缓冲区累计接收的响应报文个数；

所述接收控制器根据发送队列头寄存器、发送队列尾寄存器的值进行启动，以接收外界主机下发的请求数据包；所述发送控制器根据所述接收队列头寄存器和所述接收队列尾寄存器的值进行启动，以向外部主机发送响应数据包。