光纖通信數據的存儲方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖通信技術領域，具體涉及一種光纖通信數據的存儲方法。
【背景技術】
[0002]光纖通道是一種設備之間高性能的數據傳輸接口，實現大數據量、高速率的數據傳輸。光纖通信是一種通信協議，包括物理層、傳輸協議層、信令協議層、公共服務層以及光纖通道的應用接口層。
[0003]物理層定義光纖通道端口間的物理介質，包括線纜類型、不同數據速率下的光學與電氣參數、最大傳輸距離與噪聲限。傳輸協議層定義傳輸協議，包括編譯碼規(guī)則、特殊字符和錯誤控制。光纖通道采用8B/10B編譯碼技術將8位元數據與一個10位元的傳輸字符對應起來。信令協議層定義了傳送成塊數據的規(guī)則和機制。信令協議層的功能包括服務類型、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求。公共服務層定義高級特性所需要的公共服務。光纖通道的應用接口層即光纖通道的最上層協議定義光纖通道的應用接口，即定義上層協議到光纖通道較低層的映射規(guī)范。
[0004]光纖通道中傳輸數據的分析對深入研宄光纖通道以及光纖通信系統具有重要的作用，而能夠將光纖通道中的數據完整正確的存儲下來是分析數據的首要前提，因此，完整正確的采集并存儲光纖通道中的數據對光纖通道的研宄與發(fā)展有著深遠的影響。
[0005]光纖通道數據的存儲方法主要應用于光纖系統兩節(jié)點通信的過程中數據的采集。光纖通道在兩節(jié)點之間傳輸數據的過程中由于軟硬件等問題可能會導致數據的丟失或錯誤，從而影響整個系統的正常工作，嚴重時甚至會造成系統癱瘓不能工作。
【發(fā)明內容】
[0006](一 )要解決的技術問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是:如何提供一種光纖通信數據的存儲方法。
[0008]( 二 )技術方案
[0009]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種光纖通信數據的存儲方法，其包括如下步驟:
[0010]步驟S1:光纖通道數據采集板卡的設計與實現；
[0011]該步驟中，所述光纖通道數據采集板卡采用以FPGA為主結合光電轉換模塊并適應PCIe總線標準的設計架構，所述FPGA模塊按A通道、B通道兩個通道來采集兩個光電轉換模塊輸出的電信號，按照光纖通道中傳輸的幀類型的不同，在數據信號中添加幀頭、幀尾來組幀，幀頭中包含的信息有:數據的傳輸通道、當前幀的類型、系統時間以及時標，幀尾中包含的信息有當前數據長度以及CRC校驗和；然后通過PCIE總線標準傳輸向主機傳輸數據并進行數據存儲；
[0012]步驟S2:基于PCIe總線的數據傳輸與存儲的實現；
[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傳輸中與上位機的握手協議通過查詢的方法來實現，DMA的啟動方式采用DMA被動啟動方式；FPGA將采集到的數據按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據的傳輸速率，每個通道的緩存分成兩塊，按照乒乓存儲方式來存儲傳輸數據到緩存；
[0015]上位機采集單元首先初始化DMA并在內存開辟緩存，將緩存起始地址以及緩存大小告知光纖通道數據采集板卡，然后上位機采集單元開始查詢數據滿標志，若有數據滿標志則按照A通道、B通道分別將文件存儲為兩個文件；
[0016]其中，所述乒乓存儲方式為:每個緩存分為I，II區(qū)，先向I區(qū)存儲，I區(qū)存滿后生成數據滿標志再向II區(qū)存儲，II區(qū)存儲后同樣生成數據滿標志再向I區(qū)存儲，這樣避免原先按一個存儲區(qū)域存儲時存儲與讀取操作只能分時進行，而不能同時處理的問題，從而實現不間斷傳輸，避免數據丟失。
[0017](三)有益效果
[0018]本發(fā)明技術方案通過采集存儲光纖通道中的數據來分析光纖通道軟硬件，能夠將光纖通道中某段時間內傳輸的數據完整的保存下來，以便于分析數據格式及光纖通信系統，從而有助于針對光通信設備的研發(fā)以及光傳輸系統特性的測試，并避免軟硬件中存在的隱患。
[0019]與現有技術相比較，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，保證數據采集的可靠性以及整個系統的實時性要求。
[0021](2)將采集到的數據添加幀頭、幀尾組幀、數據長度以及CRC校驗和等有用信息，保證通過采集到的數據更充分地分析光纖通道。
[0022](3)充分利用PCIe總線結構傳輸數據并利用“乒乓“方式來存儲傳輸數據，實現了連續(xù)采樣和不間斷傳輸等關鍵技術，避免了數據的丟失。
【附圖說明】
[0023]圖1為光纖通道采集卡結構框圖。
[0024]圖2為光纖通道數據采集板卡示意圖。
[0025]圖3為DMA采集處理流程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、內容、和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0027]為解決現有技術的問題，本發(fā)明提供一種光纖通信數據的存儲方法，其包括如下步驟:
[0028]步驟S1:光纖通道數據采集板卡的設計與實現；
[0029]該步驟中，所述光纖通道數據采集板卡采用以FPGA(可編程門陣列)為主結合光電轉換模塊并適應PCIe總線標準的設計架構，充分利用FPGA硬件算法實現上的實時性和可靠性。所述FPGA模塊按A通道、B通道兩個通道來采集兩個光電轉換模塊輸出的電信號，按照光纖通道中傳輸的幀類型的不同，在數據信號中添加幀頭、幀尾來組幀，幀頭中包含的信息有:數據的傳輸通道、當前幀的類型、系統時間以及時標等，幀尾中包含的信息有當前數據長度以及CRC校驗和等；然后通過PCIE總線標準傳輸向主機傳輸數據并進行數據存儲；在設計數據采集板卡時采用FPGA來實現電信號采集及PCIe總線標準，這樣既能保證數據采集的可靠性，還能保證整個系統的實時性要求。
[0030]步驟S2:基于PCIe總線的數據傳輸與存儲的實現；
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