光纖通信數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖通信數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖通道是一種設(shè)備之間高性能的數(shù)據(jù)傳輸接口，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸。光纖通信是一種通信協(xié)議，包括物理層、傳輸協(xié)議層、信令協(xié)議層、公共服務(wù)層以及光纖通道的應(yīng)用接口層。
[0003]物理層定義光纖通道端口間的物理介質(zhì)，包括線纜類型、不同數(shù)據(jù)速率下的光學(xué)與電氣參數(shù)、最大傳輸距離與噪聲限。傳輸協(xié)議層定義傳輸協(xié)議，包括編譯碼規(guī)則、特殊字符和錯(cuò)誤控制。光纖通道采用8B/10B編譯碼技術(shù)將8位元數(shù)據(jù)與一個(gè)10位元的傳輸字符對(duì)應(yīng)起來。信令協(xié)議層定義了傳送成塊數(shù)據(jù)的規(guī)則和機(jī)制。信令協(xié)議層的功能包括服務(wù)類型、幀格式定義、序列的分段和重裝、交換管理、地址分配、別名地址定義、多播管理和棧式連接請(qǐng)求。公共服務(wù)層定義高級(jí)特性所需要的公共服務(wù)。光纖通道的應(yīng)用接口層即光纖通道的最上層協(xié)議定義光纖通道的應(yīng)用接口，即定義上層協(xié)議到光纖通道較低層的映射規(guī)范。
[0004]光纖通道中傳輸數(shù)據(jù)的分析對(duì)深入研宄光纖通道以及光纖通信系統(tǒng)具有重要的作用，而能夠?qū)⒐饫w通道中的數(shù)據(jù)完整正確的存儲(chǔ)下來是分析數(shù)據(jù)的首要前提，因此，完整正確的采集并存儲(chǔ)光纖通道中的數(shù)據(jù)對(duì)光纖通道的研宄與發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。
[0005]光纖通道數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法主要應(yīng)用于光纖系統(tǒng)兩節(jié)點(diǎn)通信的過程中數(shù)據(jù)的采集。光纖通道在兩節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)的過程中由于軟硬件等問題可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失或錯(cuò)誤，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐上到y(tǒng)癱瘓不能工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種光纖通信數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法。
[0008]( 二 )技術(shù)方案
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光纖通信數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法，其包括如下步驟:
[0010]步驟S1:光纖通道數(shù)據(jù)采集板卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；
[0011]該步驟中，所述光纖通道數(shù)據(jù)采集板卡采用以FPGA為主結(jié)合光電轉(zhuǎn)換模塊并適應(yīng)PCIe總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)架構(gòu)，所述FPGA模塊按A通道、B通道兩個(gè)通道來采集兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊輸出的電信號(hào)，按照光纖通道中傳輸?shù)膸愋偷牟煌?，在?shù)據(jù)信號(hào)中添加幀頭、幀尾來組幀，幀頭中包含的信息有:數(shù)據(jù)的傳輸通道、當(dāng)前幀的類型、系統(tǒng)時(shí)間以及時(shí)標(biāo)，幀尾中包含的信息有當(dāng)前數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及CRC校驗(yàn)和；然后通過PCIE總線標(biāo)準(zhǔn)傳輸向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；
[0012]步驟S2:基于PCIe總線的數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)；
[0013]該步驟包括PCIe寄存器訪問子步驟、DMA傳輸處理子步驟、緩存操作管理子步驟；其中，
[0014]DMA傳輸處理子步驟中，DMA傳輸中與上位機(jī)的握手協(xié)議通過查詢的方法來實(shí)現(xiàn)，DMA的啟動(dòng)方式采用DMA被動(dòng)啟動(dòng)方式；FPGA將采集到的數(shù)據(jù)按A通道、B通道分別存放到FPGA的兩塊緩存中，為了合理利用資源加快數(shù)據(jù)的傳輸速率，每個(gè)通道的緩存分成兩塊，按照乒乓存儲(chǔ)方式來存儲(chǔ)傳輸數(shù)據(jù)到緩存；
[0015]上位機(jī)采集單元首先初始化DMA并在內(nèi)存開辟緩存，將緩存起始地址以及緩存大小告知光纖通道數(shù)據(jù)采集板卡，然后上位機(jī)采集單元開始查詢數(shù)據(jù)滿標(biāo)志，若有數(shù)據(jù)滿標(biāo)志則按照A通道、B通道分別將文件存儲(chǔ)為兩個(gè)文件；
[0016]其中，所述乒乓存儲(chǔ)方式為:每個(gè)緩存分為I，II區(qū)，先向I區(qū)存儲(chǔ)，I區(qū)存滿后生成數(shù)據(jù)滿標(biāo)志再向II區(qū)存儲(chǔ)，II區(qū)存儲(chǔ)后同樣生成數(shù)據(jù)滿標(biāo)志再向I區(qū)存儲(chǔ)，這樣避免原先按一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域存儲(chǔ)時(shí)存儲(chǔ)與讀取操作只能分時(shí)進(jìn)行，而不能同時(shí)處理的問題，從而實(shí)現(xiàn)不間斷傳輸，避免數(shù)據(jù)丟失。
[0017](三)有益效果
[0018]本發(fā)明技術(shù)方案通過采集存儲(chǔ)光纖通道中的數(shù)據(jù)來分析光纖通道軟硬件，能夠?qū)⒐饫w通道中某段時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)完整的保存下來，以便于分析數(shù)據(jù)格式及光纖通信系統(tǒng)，從而有助于針對(duì)光通信設(shè)備的研發(fā)以及光傳輸系統(tǒng)特性的測(cè)試，并避免軟硬件中存在的隱患。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備如下有益效果:
[0020](I)充分利用了 FPGA(可編程門陣列)硬件功能，保證數(shù)據(jù)采集的可靠性以及整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。
[0021](2)將采集到的數(shù)據(jù)添加幀頭、幀尾組幀、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及CRC校驗(yàn)和等有用信息，保證通過采集到的數(shù)據(jù)更充分地分析光纖通道。
[0022](3)充分利用PCIe總線結(jié)構(gòu)傳輸數(shù)據(jù)并利用“乒乓“方式來存儲(chǔ)傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)采樣和不間斷傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，避免了數(shù)據(jù)的丟失。
【附圖說明】
[0023]圖1為光纖通道采集卡結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖2為光纖通道數(shù)據(jù)采集板卡示意圖。
[0025]圖3為DMA采集處理流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種光纖通信數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法，其包括如下步驟:
[0028]步驟S1:光纖通道數(shù)據(jù)采集板卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；
[0029]該步驟中，所述光纖通道數(shù)據(jù)采集板卡采用以FPGA(可編程門陣列)為主結(jié)合光電轉(zhuǎn)換模塊并適應(yīng)PCIe總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)架構(gòu)，充分利用FPGA硬件算法實(shí)現(xiàn)上的實(shí)時(shí)性和可靠性。所述FPGA模塊按A通道、B通道兩個(gè)通道來采集兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊輸出的電信號(hào)，按照光纖通道中傳輸?shù)膸愋偷牟煌?，在?shù)據(jù)信號(hào)中添加幀頭、幀尾來組幀，幀頭中包含的信息有:數(shù)據(jù)的傳輸通道、當(dāng)前幀的類型、系統(tǒng)時(shí)間以及時(shí)標(biāo)等，幀尾中包含的信息有當(dāng)前數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及CRC校驗(yàn)和等；然后通過PCIE總線標(biāo)準(zhǔn)傳輸向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集板卡時(shí)采用FPGA來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)采集及PCIe總線標(biāo)準(zhǔn)，這樣既能保證數(shù)據(jù)采集的可靠性，還能保證整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。
[0030]步驟S2:基于PCIe總線的數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)；
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