一種將讀寫控制分開的通信控制單元和通信控制方法技術

本發明專利技術涉及一種通信控制單元和通信控制方法，包括：信令報文解析模塊，用于對信令報文進行解析，提取信令號和信令凈荷；信令地址譯碼模塊，用于區分讀/寫信令，并進行地址譯碼；寫信令緩存RAM，用于接收和存儲凈荷和地址，并向外部提供凈荷；寫信令執行模塊，用于執行寫操作；讀響應凈荷提取模塊，用于讀出凈荷，并發送到響應緩存RAM；響應緩存RAM，用于接收和存儲讀響應寫地址和凈荷，并向響應報文整合模塊輸出；響應報文整合模塊，用于將接收到的響應號和凈荷數據進行整合。本發明專利技術能提高發送處理速度，降低了接收通路和發送通路的耦合性，信令的處理方式更加靈活；還能提高指令的并行處理能力，進而提高整個指令執行的效率。

【技術實現步驟摘要】
一種將讀寫控制分開的通信控制單元和通信控制方法
本專利技術涉及通信
，尤其涉及一種將讀寫控制分開的通信控制單元和通信控制方法。
技術介紹
通常情況下，數據鏈路層的數據包較多，信令包較少。其中，數據包多用于攜帶IP層以及以上各層媒體信息，而信令包主要用于攜帶鏈路層的控制信息。在CPU+FPGA的SOPC處理架構下，在進行網絡處理的分層處理劃分時，FPGA(可編程邏輯門陣列)會處理IP層中的部分報文和數據鏈路層的報文，其余層次的報文由CPU負責解析。由于通用處理器(如RAM、DSP)在進行數據鏈路層的信令報文解析和封裝上會比較復雜，對實時性要求不敏感，處理速度很受限。若使用專用的網絡處理芯片，雖然處理速度很快，但是在需求的變更和功能擴展時，會導致較長的研發周期和較高的成本，開發維護難度很大。在實際使用時，利用可編程邏輯器件FPGA，由于FPGA并行性和可編程的特點，在進行數據鏈路層包的解析和處理上，能相對容易，而且處理效率較高。目前，在FPGA中處理信令報文，大多情況下是利用數據FIFO(FPGA內部一種先進先出IP核)作為緩存(圖1)，利用狀態機或其他時序邏輯進行條件判斷的方式進行。但是，這種處理方式主要存在以下幾個方面的問題：其一，過多的FIFO緩存能夠保證信令的發送和響應的接收按照協議順序實現，但是資源占用率高；其二，當功能變更而增加和刪除指令時，可修改性和可擴展性很差；其三，由于讀信令的凈荷不需要提取和處理，指令凈荷存儲時不需要存儲讀指令的凈荷，僅需要獲取讀信令的信令號，現有技術采用一個執行和處理模塊的方式，不便于SRAM(StaticRandomAccessMemory)架構的處理，且影響了整個指令執行的效率。針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種采用RAM進行存儲、并將讀寫控制分開的通信控制單元和通信控制方法，以解決現有技術中軟件設計不靈活，可修改性和可擴展性差，指令執行效率低的問題。
技術實現思路
鑒于上述的分析，本專利技術旨在提供一種將讀寫控制分開的通信控制單元和通信控制方法，用以解決現有技術中軟件設計不靈活，可修改性和可擴展性差，指令執行效率低的問題。本專利技術的目的主要是通過以下技術方案實現的：本專利技術提供一種通信控制單元，具體包括：通信控制單元，其特征在于，包括：信令報文解析模塊、寫信令緩存RAM、信令地址譯碼模塊、寫信令執行模塊、響應緩存RAM、讀響應凈荷提取模塊和響應報文整合模塊；信令報文解析模塊，用于對接收到的信令報文進行解析，提取信令號和寫信令凈荷，并分別轉發到信令地址譯碼模塊和寫信令緩存RAM；信令地址譯碼模塊，用于接收信令號，對信令號進行地址譯碼；針對寫信令號進行地址譯碼后，獲得寫信令的寫地址和讀地址，并輸出寫信令的寫地址和讀地址到寫信令緩存RAM；針對讀信令號進行地址譯碼后，獲得讀信令的響應號、讀響應寫地址、讀取請求，并分別發送到響應報文整合模塊、響應緩存RAM、讀響應凈荷提取模塊；寫信令緩存RAM，用于接收和存儲寫信令凈荷、寫信令寫地址和讀地址，并向寫信令執行模塊提供凈荷；寫信令執行模塊，用于接收寫信令凈荷和地址，并執行寫操作；讀響應凈荷提取模塊，用于根據信令地址譯碼模塊輸出的讀取請求，讀出讀信令要求的凈荷，并將凈荷發送到響應緩存RAM；響應緩存RAM，用于接收和存儲讀響應寫地址和凈荷，并向響應報文整合模塊輸出凈荷；響應報文整合模塊，用于將接收到的響應號和凈荷進行整合，得到最終的響應報文。進一步的，所述通信控制單元還包括接收分流模塊和發送匯聚模塊；接收分流模塊，用于接收信令報文，解析信令報文的報文類型，若報文類型符合通信控制單元的信令報文接收類型，則將信令報文轉發給信令報文解析模塊；發送匯聚模塊，用于將將響應報文發送出去。進一步的，通信控制單元還包括信令號FIFO、信令凈荷FIFO、響應號FIFO；所述信令號FIFO設置在信令報文解析模塊和信令地址譯碼模塊之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令號后，發送到信令號FIFO中進行緩存，信令地址譯碼模塊再從信令號FIFO中獲取信令號；所述信令凈荷FIFO設置在信令報文解析模塊和寫信令緩存RAM之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令凈荷后，發送到信令凈荷FIFO中進行緩存，寫信令緩存RAM再從信令凈荷FIFO中獲取信令凈荷；所述響應號FIFO設置在信令地址譯碼模塊和響應報文整合模塊之間，信令地址譯碼模塊輸出響應號到響應號FIFO，響應報文整合模塊再從響應號FIFO中獲取響應號。優選的，信令地址譯碼模塊包括寫信令地址譯碼模塊和讀信令地址譯碼模塊，所述寫信令地址譯碼模塊針對寫信令號進行地址譯碼，獲得寫信令的寫地址和讀地址，然后輸出到寫信令緩存RAM；所述讀信令地址譯碼模塊針對讀信令號進行地址譯碼，獲得讀信令的響應號、讀響應寫地址、讀取請求，并分別發送到響應報文整合模塊、響應緩存RAM、讀響應凈荷提取模塊。在信令地址譯碼模塊進一步包括寫信令地址譯碼模塊和讀信令地址譯碼模塊的情況下：通信控制單元具體包括信令凈荷FIFO、寫信令號FIFO、讀信令號FIFO；所述信令凈荷FIFO設置在信令報文解析模塊和寫信令緩存RAM之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令凈荷后，發送到信令凈荷FIFO中進行緩存，寫信令緩存RAM再從信令凈荷FIFO中獲取信令凈荷；所述寫信令號FIFO設置在信令報文解析模塊和寫信令地址譯碼模塊之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令號后，將寫信令號發送到寫信令號FIFO中進行緩存，寫信令地址譯碼模塊再從寫信令號FIFO中獲取寫信令號；所述讀信令號FIFO設置在信令報文解析模塊和讀信令地址譯碼模塊之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令號后，將讀信令號發送到讀信令號FIFO中進行緩存，讀信令地址譯碼模塊再從讀信令號FIFO中獲取讀信令號。優選的，所述通信控制單元中寫信令地址譯碼模塊還向讀信令地址譯碼模塊輸出寫鎖住地址，讀信令地址譯碼模塊根據寫鎖住地址，判斷是否需要延遲一定的時間再去執行讀取請求。本專利技術還提供了一種采用通信控制單元進行通信控制的方法，包括：針對讀信令的通信控制和針對寫信令的通信控制；針對讀信令的通信控制，包括步驟：信令報文解析模塊對信令報文進行解析，提取出讀信令號，并發送到信令號FIFO進行緩存；信令地址譯碼模塊從信令號FIFO中獲取讀信令號，針對讀信令號進行地址譯碼，獲得讀信令的響應號、讀響應寫地址、讀取請求，響應號和讀響應的寫地址分別發送到響應號FIFO和響應緩存RAM，以及將讀取請求發送到讀響應凈荷提取模塊；響應緩存RAM接收并存儲讀響應凈荷提取模塊發送過來的凈荷、以及信令地址譯碼模塊發送過來的讀響應寫地址，并將讀信令要求的凈荷發送到響應報文整合模塊；響應報文整合模塊，從響應號FIFO和響應緩存RAM中分別獲取響應號和響應凈荷，將響應號和響應凈荷數據進行整合，得到最終的響應報文；針對寫信令的通信控制，包括步驟：信令報文解析模塊對信令報文進行解析，提取出寫信令號和信令凈荷，并分別發送到信令號FIFO和信令凈荷FIFO進行緩存；信令地址譯碼模塊從信令號FIFO中獲取寫信令號，針對寫信令號進行地址譯碼，將寫信令的讀地址和寫地址發送到寫信令緩存RAM；寫信令緩存RAM從信令凈荷FIFO中獲取寫信令凈荷，從信本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通信控制單元，其特征在于，包括：信令報文解析模塊、寫信令緩存RAM、信令地址譯碼模塊、寫信令執行模塊、響應緩存RAM、讀響應凈荷提取模塊和響應報文整合模塊；信令報文解析模塊，用于對接收到的信令報文進行解析，提取信令號和寫信令凈荷，并分別轉發到信令地址譯碼模塊和寫信令緩存RAM；信令地址譯碼模塊，用于接收信令號，對信令號進行地址譯碼；針對寫信令號進行地址譯碼后，獲得寫信令的寫地址和讀地址，并輸出寫信令的寫地址和讀地址到寫信令緩存RAM；針對讀信令號進行地址譯碼后，獲得讀信令的響應號、讀響應寫地址、讀取請求，并分別發送到響應報文整合模塊、響應緩存RAM、讀響應凈荷提取模塊；寫信令緩存RAM，用于接收和存儲寫信令凈荷、寫信令寫地址和讀地址，并向寫信令執行模塊提供凈荷；寫信令執行模塊，用于接收寫信令凈荷和地址，并執行寫操作；讀響應凈荷提取模塊，用于根據信令地址譯碼模塊輸出的讀取請求，讀出讀信令要求的凈荷，并將凈荷發送到響應緩存RAM；響應緩存RAM，用于接收和存儲讀響應寫地址和凈荷，并向響應報文整合模塊輸出凈荷；響應報文整合模塊，用于將接收到的響應號和凈荷進行整合，得到最終的響應報文。

【技術特征摘要】
1.一種通信控制單元，其特征在于，包括：信令報文解析模塊、寫信令緩存RAM、信令地址譯碼模塊、寫信令執行模塊、響應緩存RAM、讀響應凈荷提取模塊和響應報文整合模塊；信令報文解析模塊，用于對接收到的信令報文進行解析，提取信令號和寫信令凈荷，并分別轉發到信令地址譯碼模塊和寫信令緩存RAM；信令地址譯碼模塊，用于接收信令號，對信令號進行地址譯碼；針對寫信令號進行地址譯碼后，獲得寫信令的寫地址和讀地址，并輸出寫信令的寫地址和讀地址到寫信令緩存RAM；針對讀信令號進行地址譯碼后，獲得讀信令的響應號、讀響應寫地址、讀取請求，并分別發送到響應報文整合模塊、響應緩存RAM、讀響應凈荷提取模塊；寫信令緩存RAM，用于接收和存儲寫信令凈荷、寫信令寫地址和讀地址，并向寫信令執行模塊提供凈荷；寫信令執行模塊，用于接收寫信令凈荷和地址，并執行寫操作；讀響應凈荷提取模塊，用于根據信令地址譯碼模塊輸出的讀取請求，讀出讀信令要求的凈荷，并將凈荷發送到響應緩存RAM；響應緩存RAM，用于接收和存儲讀響應寫地址和凈荷，并向響應報文整合模塊輸出凈荷；響應報文整合模塊，用于將接收到的響應號和凈荷進行整合，得到最終的響應報文。2.根據權利要求1所述的通信控制單元，其特征在于，信令地址譯碼模塊包括寫信令地址譯碼模塊和讀信令地址譯碼模塊，所述寫信令地址譯碼模塊針對寫信令號進行地址譯碼，獲得寫信令的寫地址和讀地址，然后輸出到寫信令緩存RAM；所述讀信令地址譯碼模塊針對讀信令號進行地址譯碼，獲得讀信令的響應號、讀響應寫地址、讀取請求，并分別發送到響應報文整合模塊、響應緩存RAM、讀響應凈荷提取模塊。3.根據權利要求1或2所述的通信控制單元，其特征在于，所述通信控制單元還包括接收分流模塊和發送匯聚模塊；接收分流模塊，用于接收信令報文，解析信令報文的報文類型，若報文類型符合通信控制單元的信令報文接收類型，則將信令報文轉發給信令報文解析模塊；發送匯聚模塊，用于將將響應報文發送出去。4.根據權利要求1所述的通信控制單元，其特征在于，所述通信控制單元還包括信令號FIFO、信令凈荷FIFO、響應號FIFO；所述信令號FIFO設置在信令報文解析模塊和信令地址譯碼模塊之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令號后，發送到信令號FIFO中進行緩存，信令地址譯碼模塊再從信令號FIFO中獲取信令號；所述信令凈荷FIFO設置在信令報文解析模塊和寫信令緩存RAM之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令凈荷后，發送到信令凈荷FIFO中進行緩存，寫信令緩存RAM再從信令凈荷FIFO中獲取信令凈荷；所述響應號FIFO設置在信令地址譯碼模塊和響應報文整合模塊之間，信令地址譯碼模塊輸出響應號到響應號FIFO，響應報文整合模塊再從響應號FIFO中獲取響應號。5.根據權利要求2所述的通信控制單元，其特征在于，所述通信控制單元還包括信令凈荷FIFO、寫信令號FIFO、讀信令號FIFO；所述信令凈荷FIFO設置在信令報文解析模塊和寫信令緩存RAM之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令凈荷后，發送到信令凈荷FIFO中進行緩存，寫信令緩存RAM再從信令凈荷FIFO中獲取信令凈荷；所述寫信令號FIFO設置在信令報文解析模塊和寫信令地址譯碼模塊之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令號后，將寫信令號發送到寫信令號FIFO中進行緩存，寫信令地址譯碼模塊再從寫信令號FIFO中獲取寫信令號；所述讀信令號FIFO設置在信令報文解析模塊和讀信令地址譯碼模塊之間，信令報文解析模塊提取信令報文的信令號后，將讀信令號發送到讀信令號FIFO中進行緩存，讀...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張翠，
申請(專利權)人：數據通信科學技術研究所，興唐通信科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11