基于FPGA的报文数据分析模块的设计

作者：孙玥魏欣时间：2014-10-28来源：电子产品世界收藏

编者按：　　摘要：网络报文数据的记录和分析在智能化变电站中尤为重要，通过对整个通信过程的记录可以为事故分析及运行维护提供依据。本文提出了一种基于FPGA技术、结合相关通信协议的报文数据分析系统的设计方案，实现了报文数据分析系统的各功能子模块，通过仿真运行验证了系统良好的处理能力。　　引言　　随着计算机技术、通信技术及网络技术的迅速发展，基于这三种核心技术的自动化智能装置在电网控制中的作用越来越突出。其中以交换式以太网和光纤光缆实现的网络通信系统已经逐渐成为变电站的重要单元。　　如何记录、分析某个智能单

　　4 FPGA设计实现

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/264527.htm

　　4.1 网络报文接收模块

　　网络报文接收模块的任务是从数据缓冲区A中提取数据，并对数据进行缓存，提取出数据中的MAC源地址、目的地址和网络报文到达时间。关键是必须检测0x58的头字节，然后解析随后的24个字节的关键参数，最后暂存数据。该模块状态机如图5所示。

　　4.2 MAC地址定位处理模块

　　MAC地址定位处理模块的功能是根据数据帧分析出来的地址查询不同的终端信息链表，并返回终端信息链表中该MAC地址对应的链表地址，用2个字节链表的地址来代替6个字节的MAC地址。该模块的状态机如图6所示。

　　4.3 MAC时差处理模块

　　根据数据缓冲区B的数据格式要求，需要计算出相邻两帧的时间差。相邻两帧是指MAC地址相同的两帧数据，时间差是两帧之间的时间间隔。为了计算相邻两帧数据，必须维护一张时间链表TIME。根据MAC地址定位处理模块得出的地址标识来进行TIME链表寻址，然后根据地址中的时间数据计算相邻两帧的时间差，并更新地址中的数据。

　　该模块的状态机如图7所示。系统仿真分析结果如图8所示，(a)为帧定位运行分析结果，(b)为时差处理运行分析结果。