一種以太網(wǎng)速率轉(zhuǎn)換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以太網(wǎng)速率轉(zhuǎn)換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]USB(通用串行總線)是通常用于將計算機連接到外圍設(shè)備的高速串行總線協(xié)議。隨著技術(shù)的發(fā)展，USB協(xié)議已被開發(fā)以為移動終端用戶提供用來將極廣范圍的多樣化外圍設(shè)備連接到他們的電腦的方便接口 ；USB最初開發(fā)是一種極大地受益于小外形的外圍設(shè)備連接器，并且，USB設(shè)備是插拔型的，它們可以被連接到移動終端或者從移動終端斷開連接而不需要關(guān)閉移動終端電源。
[0003]以太網(wǎng)協(xié)議是用于在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)二者中連接計算機的聯(lián)網(wǎng)標準。以太網(wǎng)協(xié)議支持不同介質(zhì)上的以太網(wǎng)通信，以太網(wǎng)經(jīng)由介質(zhì)接入控制層(MAC)的網(wǎng)絡(luò)接入并通過共有尋址格式定義了用于物理層(PHY)的數(shù)種布線和信令達標，MAC是七層開放系統(tǒng)互聯(lián)(0SI)模型中規(guī)定的數(shù)據(jù)鏈路層的子層，并且擔當邏輯鏈路控制子層與網(wǎng)絡(luò)的物理層之間的接
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[0004]有些主機設(shè)備，以太網(wǎng)技術(shù)被嵌入到設(shè)備的主板內(nèi)，設(shè)備可以很容易的經(jīng)由附連到該設(shè)備中所提供的以太網(wǎng)端口的以太網(wǎng)電纜來連接到以太網(wǎng)；有些主機設(shè)備不包括以太網(wǎng)端口，可以使用該設(shè)備的USB端口來提供以太網(wǎng)功能性質(zhì)，用戶可以將USB連接到以太網(wǎng)適配器附連到該設(shè)備的USB端口來為該設(shè)備提供以太網(wǎng)的功能。這些USB到以太網(wǎng)適配器提供了主機設(shè)備的USB端口與該適配器的以太網(wǎng)端口之間的接口，以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以使用以太網(wǎng)電纜來被連接到該以太網(wǎng)端口。
[0005]現(xiàn)在技術(shù)中常用的USB網(wǎng)卡是一個單一的模塊，功能是以太網(wǎng)轉(zhuǎn)USB，但是無法獲取以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，現(xiàn)在常用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的糾錯功能低，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性得不到保障；并且由于軟件系統(tǒng)代碼設(shè)計的局限，數(shù)據(jù)吞吐量小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種以太網(wǎng)速率轉(zhuǎn)換方法，該方法與USB網(wǎng)卡配合，可以將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單端數(shù)據(jù)，解決了現(xiàn)在技術(shù)中USB網(wǎng)卡無法獲得以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的弊端，可以應(yīng)用到可見光通信系統(tǒng)和其它網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]—種以太網(wǎng)速率轉(zhuǎn)換方法，以太網(wǎng)速率轉(zhuǎn)換方法基于USB網(wǎng)卡，所述USB網(wǎng)卡包括發(fā)射模塊和接收模塊，所述發(fā)射模塊和接收模塊均為全雙工系統(tǒng)，所述發(fā)射模塊和接收模塊中均包含發(fā)射部分和接收部分，
[0009]所述USB網(wǎng)卡中的FPGA芯片模擬RMII數(shù)據(jù)接口，USB以太網(wǎng)控制器為MAC模式；
[0010]所述發(fā)射模塊和接收模塊之間的數(shù)據(jù)發(fā)射和接收為異步通信，其中，
[0011]發(fā)射模塊中的發(fā)射部分將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)經(jīng)過一系列編碼、并串轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換成單端發(fā)射信號，單端發(fā)射信號同步至接收模塊端，成為接收模塊中的接收部分的單端接收信號，單端接收信號在接收模塊中的接收部分經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換、一系列解碼后轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0012]接收模塊中的發(fā)射部分將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)經(jīng)過一系列編碼、并串轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換成單端發(fā)射信號，單端發(fā)射信號同步至發(fā)射模塊端，成為發(fā)射模塊中的接收部分的單端接收信號，單端接收信號在發(fā)射模塊中的接收部分經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換、一系列解碼后轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0013]在以太網(wǎng)速率轉(zhuǎn)換過程中，如果數(shù)據(jù)直接調(diào)制到LED上，LED會出現(xiàn)閃爍，解決LED閃爍的方式包括以下一種或幾種:所述發(fā)射模塊和接收模塊中的發(fā)射部分采用曼切斯特編碼將數(shù)據(jù)調(diào)制到LED上，使得數(shù)據(jù)和空閑部分直流分量為“0”;調(diào)制到LED上的數(shù)據(jù)做8B-9B編碼，空閑部分采用曼徹斯特編碼；所述發(fā)射模塊和接收模塊中的發(fā)射部分采用數(shù)據(jù)占空比在30% —70%范圍之內(nèi)的方式；將需要調(diào)制到LED上的數(shù)據(jù)不經(jīng)過任何編碼，通過在LED上加直流分量，再將需調(diào)制的信號疊加到直流分量上。
[0014]在本發(fā)明的一個較佳實施例中，進一步包括，其中，發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法為:發(fā)射模塊的串行管理為MASTER，發(fā)射模塊的發(fā)射部分獲得網(wǎng)絡(luò)端的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)后，F(xiàn)PGA芯片模擬RMII數(shù)據(jù)接口，USB以太網(wǎng)控制器為MAC模式，將數(shù)據(jù)的內(nèi)容和長度分別存儲在FIFO存儲器中，然后經(jīng)過一系列編碼、并串轉(zhuǎn)換后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單端發(fā)射信號；發(fā)射模塊的接收部分接收到接收模塊的發(fā)射部分發(fā)射的單端信號后，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換、一系列解碼后，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的內(nèi)容和長度分別存儲在FIFO存儲器中，實現(xiàn)發(fā)射模塊的全雙工系統(tǒng)；
[0015]接收模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法為:所述接收模塊的串行管理為SLAVER，接收模塊的發(fā)射部分獲得網(wǎng)絡(luò)端的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)后，F(xiàn)PGA芯片模擬RMII數(shù)據(jù)接口，USB以太網(wǎng)控制器為MAC模式，將數(shù)據(jù)的內(nèi)容和長度分別存儲在FIFO存儲器中，然后經(jīng)過一系列編碼、并串轉(zhuǎn)換后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單端發(fā)射信號；接收模塊的接收部分接收到發(fā)射模塊的發(fā)射部分發(fā)射的單端信號后，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換、一系列解碼后，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的內(nèi)容和長度分別存儲在FIFO存儲器中，實現(xiàn)發(fā)射模塊的全雙工系統(tǒng)。
[0016]在本發(fā)明的一個較佳實施例中，進一步包括，所述發(fā)射模塊和接收模塊之間的同步采用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)碼進行同步。
[0017]在本發(fā)明的一個較佳實施例中，進一步包括，所述發(fā)射模塊和接收模塊中，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單端信號可以通過修改代碼將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需要的數(shù)據(jù)格式，也可以通過修改代碼改變單端信號的速率；代碼設(shè)計采用流水線并行操作。
[0018]在本發(fā)明的一個較佳實施例中，進一步包括，所述發(fā)射模塊和接收模塊之間的連接方式為自協(xié)商的方式，自協(xié)商確認連接的設(shè)備為十兆網(wǎng)卡或者百兆網(wǎng)卡。
[0019]在本發(fā)明的一個較佳實施例中，進一步包括，所述發(fā)射模塊和接收模塊中涉及的一系列編解碼，編解碼的方式包括:擾碼、解擾碼、曼徹斯特編解碼、RS編解碼。
[0020]在本發(fā)明的一個較佳實施例中，進一步包括，所述USB網(wǎng)卡用于電腦、手機移動終端的接口包含:USB 接口、PCI 接口、LPT 接口、PCMCIA 接口、IEEE 1394 接口、mini USB 接口、micro USB 接口。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022]其一、本發(fā)明方法使用FPGA模擬RMII數(shù)據(jù)接口，選用USB以太網(wǎng)控制器的MAC模式，簡化了軟件系統(tǒng)的邏輯設(shè)置。
[0023]其二、如果將數(shù)據(jù)直接調(diào)制到LED上，LED會出現(xiàn)閃爍的問題，本發(fā)明采用四種方式有效的解決了可見光通信中LED閃爍問題，1)在發(fā)射模塊和接收模塊中的發(fā)射部分采用曼切斯特編碼將數(shù)據(jù)調(diào)制到LED上，使得數(shù)據(jù)和空閑部分直流分量為“0”;2)調(diào)制到LED上的數(shù)據(jù)做8B-9B編碼，空閑部分采用曼徹斯特編碼；3)發(fā)射模塊和接收模塊中的發(fā)射部分采用數(shù)據(jù)占空比在30% —70%范圍之內(nèi)的方式；4)將需要調(diào)制到LED上的數(shù)據(jù)不經(jīng)過任何編碼，通過在LED上加直流分量，再將需調(diào)制的信號疊加到直流分量上。
[0024]其三、本發(fā)明方法中發(fā)射模塊和接收模塊進行一系列編解碼，使系統(tǒng)帶有糾錯功能，提高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>[0025]其四、本發(fā)明的發(fā)射模塊和接收模塊之間異步采樣，對數(shù)據(jù)變形在單個數(shù)據(jù)位的25%之內(nèi)可以正常恢復(fù)數(shù)據(jù)，能將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需的數(shù)據(jù)格式，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成發(fā)射、接收的單端信號，代碼設(shè)計靈活，可以通過修改代碼將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需要的數(shù)據(jù)格式，并且以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率高，高達90%以上。
[0026]其五、本發(fā)明的代碼設(shè)計采用流水線并行操作，數(shù)據(jù)的吞吐量大。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1本發(fā)明的發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法流程圖。
[0029]圖2為本發(fā)的接收模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法流程圖。
[0030]圖3為本發(fā)明涉及的軟件系統(tǒng)的原理圖。
[0031]其中，sys_clk為系統(tǒng)時鐘，sys_rst_n