基于FPGA的专用通信协议转换系统

安国臣，刘家男，马洪涛

(河北科技大学，河北 石家庄 050000)

随着卫星通信技术的发展，数据的透明转发已经不能满足现阶段的卫星通信的需求，融合星上交换、星上路由等技术实现卫星通信业务的全IP化，进而提高了系统的灵活性和可靠性[1，2]。为了满足卫星通信领域的有效性和可靠性，采用专用通信协议。本系统实现了以太网协议和自定义专用链路协议之间的协议转换，为卫星通信提供了可靠的保障。

1 系统总体结构描述

系统采用Xilinx公司Virtex5系列的FPGA芯片作为核心芯片，通过对4路以太网数据的轮询、拆包、拼帧和合包等处理，完成了以太网协议与专业链路协议之间的相互转换功能。

根据系统功能需求系统分为数据上行和数据下行两部分，其中数据上行部分负责从网络测试仪中接收以太网数据包，对其拆包、拼帧等处理，完成对以太网协议与专用链路协议之间的转换等功能，并由LVDS接口发送到星上设备；数据下行部分与之相反，负责接收专用链路数据包，对其合包、拼帧等处理，完成对专用链路协议与以太网协议的转换等功能，并通过网口发送回网络测试仪。

2 系统功能设计

2.1 数据上行部分

数据上行部分负责完成以太网协议与专用链路数据协议的转换功能，在其结构上可以分为以下3部分：接收部分、协议转换部分和发送部分，其结构框图，如图1所示。

图1 数据上行部分设计框图

由图1可知，数据上行分成了3个独立模块：MAC接收模块、拆包拼帧模块和发送模块，各模块功能具体详述如下。……