[发明专利]基于FPGA的高速数据选择系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的高速数据选择系统，其特征在于，该系统包括高速数据选择板卡，高速数据选择板卡包括FPGA模块、外围电子器件设备和PCB板，外围电子器件设备包括SFP光模块、EEPROM存储器和RS232接口，SFP光模块用于将光纤输入的光信号转换为电信号并输入FPGA模块；EEPROM存储器用于预存储的数据选择信息；FPGA模块用于在接收到SFP光模块输入数据后，读取EEPROM存储器预存储的数据选择信息，并进行数据解码和选择处理；RS232接口用于将FPGA模块选择数据结果输出至PC端；

FPGA模块包括，

数据读取模块，用于判断输入信号的类型，并根据对应数据类型选择读取EEPROM内部存储的预设数据选择信息；

条件设置模块，用于接收数据读取模块传输的数据选择信息，并设置数据选择条件；

数据选择模块，用于接收条件设置模块设置的数据选择条件，并对输入FIFO模块的数据信息号进行解码和数据选择处理，再比较和选择用户需求的数据；

输入FIFO模块，用于对输入的数据流依序进行存储；

输出FIFO模块，用于接收数据选择模块发送的数据选择结果并存储；

UART发送模块，用于向PC端依次发送输出FIFO模块所存储的数据选择结果；

该系统的工作过程具体如下：

（1）、将数据输入光纤接入SFP光模块，将高速数据选择板卡RS232数据输出端连接至PC端的CH340接口，等待接收数据；

（2）、开发板上电，通过JTAG接口向FPGA模块烧写比特流文件，高速数据选择系统随即开始正常运转；

（3）、SFP光模块将光纤传输的高速光信号转换为电信号，并传递至FPGA模块；

（4）、FPGA模块接到数据后，FPGA模块判断数据类型，并从EEPROM存储器读取预设的数据选择信息，设定合理的数据选择条件，进而开始数据筛选和处理；

（5）、将满足选择条件的数据经RS232接口和USB数据线传输至PC端。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的高速数据选择系统，其特征在于，所述高速数据选择板卡的外围电子器件设备还包括电源接口、电源芯片、时钟芯片和电阻电容。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的高速数据选择系统，其特征在于，所述高速数据选择板卡用于完成光信号的采集，与外设的信息交互，FPGA模块的供电、时钟输入及多种形式的IO通信。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的高速数据选择系统，其特征在于，所述高速数据选择板卡的PCB板用于为FPGA模块及外围电子器件提供载体，并提供SFP光模块底座和RS232接口。

5.一种基于FPGA的高速数据选择方法，其特征在于，该方法具体如下：

S1、用户将输入光纤接口插入高速数据选择板卡，并使用RS232-CH340数据线将RS232接口与PC端连接；

S2、打开高速数据选择板卡的电源开关，在待测计算机系统安装Vivado软件，将FPGA数据选择工程的bit文件通过JTAG数据线，烧写至板卡FPGA模块；

S3、打开PC端安装的上位机运行软件，通过可视化界面即可查看高速数据选择对光纤输入信号的选择结果，用户根据需要对该数据进行保存或根据需求进行下一步应用；具体如下：

S301、数据经SFP光模块转换后输入至FPGA模块，输入FIFO对输入数据流进行存储；

S302、数据读取模块根据输入信号类型，选择读取EEPROM存储器存储的预设数据选择信息；

S303、由条件设置模块设置数据选择条件；

S304、数据选择模块接收到选择条件后，对输入FIFO模块的数据信号进行解码处理，选择需要的数据并将其发送至输出FIFO中；

S305、由UART发送模块向PC端发送输出FIFO模块所存储的数据选择结果。