一種基于prom邏輯的數(shù)據(jù)比對方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)比對方法，可兼容不同大小數(shù)據(jù)集比對，具有比對速度快，電路規(guī)模小，通用性強，保密性好的特點。方法所使用的器件都具有很強的空間環(huán)境適應(yīng)能力，尤其適合空間環(huán)境應(yīng)用，也適用于具有類似數(shù)據(jù)比對需求的其他領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的硬件數(shù)據(jù)比對電路設(shè)計存在兩種設(shè)計方法，一種使用FPGA或DSP等大規(guī)模可編程邏輯電路實現(xiàn)，另一種為使用分立硬件比較器器件實現(xiàn)。
[0003]在空間環(huán)境應(yīng)用中，現(xiàn)有的兩種方法均存在不足。第一種方法，受空間輻照環(huán)境，如單粒子事件的影響，可靠性不高;第二種方法不足之處包括:I)需為每一組數(shù)據(jù)設(shè)計一個對應(yīng)的硬件比較器，設(shè)計復(fù)雜，規(guī)模龐大。硬件規(guī)模與數(shù)據(jù)集合大小成正比，空間應(yīng)用成本高；2)通用性、移植性差。電路一旦完成設(shè)計，不容易更改，僅能適應(yīng)一個數(shù)據(jù)集合的比對，不具備移植性;3)可通過電路反推數(shù)據(jù)集，保密性差。
[0004]隨著空間應(yīng)用中對可靠性、電路規(guī)模和產(chǎn)品化等要求不斷提高，現(xiàn)有的硬件比對電路設(shè)計已然無法滿足目前空間環(huán)境的應(yīng)用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有兩種比對方式的不足，提供了一種基于PROM邏輯的高效數(shù)據(jù)比對方法，核心器件PROM的存儲空間具有可擴展性和通用性，通過更換PROM可容易實現(xiàn)待比較數(shù)據(jù)集切換，通用性和移植性好，空間應(yīng)用可靠性高。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種基于PROM邏輯的數(shù)據(jù)比對方法，包括如下步驟:
[0007](I)將待比較數(shù)據(jù)的條數(shù)P轉(zhuǎn)換成二進制，二進制表示所需的位數(shù)記為M，用M位二進制數(shù)為每條待比較數(shù)據(jù)分配一個唯一的標識ID;
[0008](2)在每條待比較數(shù)據(jù)的前端增加M位相同的巴克碼，用于起始位置識別；
[0009](3)將增加了巴克碼的每條待比較數(shù)據(jù)按固定長度M進行分段，不滿一段的通過后端補O按一段計算，得到每條待比較數(shù)據(jù)所包含的總段數(shù)并轉(zhuǎn)換成二進制，二進制表示所需的位數(shù)記為N，如果待比較數(shù)據(jù)具有不同的數(shù)據(jù)長度，則總段數(shù)以P條待比較數(shù)據(jù)中的最長數(shù)據(jù)長度計算;用N位二進制數(shù)表示段序號，段序號從I開始并按I遞增；
[0010](4)選取地址位數(shù)大于等于(M+N)且存儲數(shù)據(jù)位寬大于等于(M+2)的PROM作為比較器件；
[0011 ] (5)將PROM的地址劃分為高位地址和低位地址，低位地址為I?M位，高位地址為(M+ 1)位至(M+N)位;通過高位地址將PROM的地址空間劃分為2N個區(qū)間，其中區(qū)間O用于存儲巴克碼信息，區(qū)間I用于存儲待比較數(shù)據(jù)的第I段數(shù)據(jù)信息，區(qū)間2用于存儲待比較數(shù)據(jù)的第2段數(shù)據(jù)信息，依此類推；
[0012](6)在區(qū)間O上進行數(shù)據(jù)存儲，區(qū)間O上地址高N位全部為二進制表示的0，區(qū)間O只在一個地址上存儲數(shù)據(jù)，該地址的低位為巴克碼碼位;在該地址下存儲數(shù)據(jù)的高2位為10，低M位填充全O數(shù)據(jù)；區(qū)間O中的除巴克碼對應(yīng)地址以外的其余所有地址下存儲數(shù)據(jù)全部填充(M+2)位全O數(shù)據(jù);存儲數(shù)據(jù)高2位為10表示當(dāng)前數(shù)據(jù)正確且標識ID不需一致性比對，可以進行下一段數(shù)據(jù)比較;存儲數(shù)據(jù)高2位為00表示當(dāng)前數(shù)據(jù)錯誤，不再需要比對標識ID;
[0013](7)在區(qū)間I上進行數(shù)據(jù)存儲，區(qū)間I上地址高N位全部為二進制表示的I，區(qū)間I在P個地址上存儲數(shù)據(jù)，各存儲地址的低位為各條待比較數(shù)據(jù)的第I段數(shù)據(jù);每個地址下存儲數(shù)據(jù)的高2位均為01，低M位為對應(yīng)的標識ID;區(qū)間I中除P個數(shù)據(jù)存儲地址外，其余地址下存儲數(shù)據(jù)全部寫入(M+2)位全O數(shù)據(jù);PROM數(shù)據(jù)的高2位為01表示當(dāng)前數(shù)據(jù)正確，但需要比較標識ID；
[0014](8)按照步驟(7)的方法，對從區(qū)間2開始的后續(xù)區(qū)間的各地址寫入數(shù)據(jù);如果由于待比較數(shù)據(jù)存在某段數(shù)據(jù)完全一致導(dǎo)致不同的標識ID信息需寫入同一地址的情況，則將該地址下存儲數(shù)據(jù)的高2位置為10，低M位為其中一個需寫入該地址數(shù)據(jù)的標識ID;所有待比較數(shù)據(jù)的最后一段對應(yīng)的地址內(nèi)，存儲數(shù)據(jù)的高2位為11，低M位為標識ID;
[0015](9)PR0M上電或復(fù)位，將PROM地址位全部置0，同時設(shè)定標識ID緩存器并清空；
[0016](10)從外部接收串行數(shù)據(jù)并進行長度為M的移位寄存，形成的M位并行數(shù)據(jù)作為PROM器件地址位的低位，對于第I組M位數(shù)據(jù)，對于開始的巴克碼碼型數(shù)據(jù)，直接根據(jù)低位地址在PROM上尋址到唯一地址并讀出其中的高2位數(shù)據(jù)10，形成反饋信息將PROM地址位的高位加I，同時地址位的低位變?yōu)榈?組M位數(shù)據(jù)，PROM的低位地址和高位地址拼接成組合地址，用此組合地址對PROM進行尋址操作，讀出對應(yīng)地址上的PROM存儲數(shù)據(jù)，如果尋址讀出的數(shù)據(jù)高2位為00，則復(fù)位并轉(zhuǎn)至步驟(9);如尋果址讀出的數(shù)據(jù)高2位為01，則ID緩存器記錄當(dāng)前標識ID，并與已經(jīng)緩存的標識ID比較，一致則判定正確并形成反饋信息將PROM地址位的高位加I，不一致則判定為錯誤，則復(fù)位并轉(zhuǎn)至步驟(9);當(dāng)ID緩存器第一次記錄標識ID時，直接緩存并判定為正確；
[0017](11)重復(fù)步驟(9)?(10)，直至比較完成所有串行數(shù)據(jù)。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0019](I)本發(fā)明方法所使用的器件均具有很強的空間輻照適應(yīng)能力，相比FPGA等大規(guī)模集成電路具有更高的可靠性，尤其適用于可靠性需求較高的空間應(yīng)用場合；
[0020](2)本發(fā)明方法所涉及的硬件電路規(guī)模小，與使用FPGA等大規(guī)模集成電路的比對電路規(guī)模相當(dāng)，遠小于使用硬件比較器搭建的比對電路，電路體積功耗小，空間應(yīng)用成本低；
[0021](3)現(xiàn)有的硬件比較器搭建的比對電路更改或擴充都將導(dǎo)致硬件電路的重新設(shè)計，通用性，移植性差;本發(fā)明方法的核心器件為PR0M，通用性、移植性強，通過PROM更改可簡單實現(xiàn)指令集的更改或擴充；
[0022](4)本發(fā)明由于使用了RPOM實現(xiàn)比對，PROM中所存儲的內(nèi)容與待比較數(shù)據(jù)不相關(guān)，無法直接反推，保密性極強。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明方法的流程圖；
[0024]圖2為本發(fā)明方法的原理框圖。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明方法適用于具有如下特征的數(shù)據(jù)集比對:數(shù)據(jù)集含單條或多條數(shù)據(jù)，每條數(shù)據(jù)具有有限長度，比對采用單線程串行比較方式，無法同時識別多條數(shù)據(jù)。
[0026]如圖1所示，為本發(fā)明方法的流程框圖，圖2為本發(fā)明的原理框圖，本發(fā)明的主要步驟如下:
[0027]將待比較數(shù)據(jù)的條數(shù)P轉(zhuǎn)換成二進制，二進制表示所需的位數(shù)記為M，用M位二進制數(shù)為每條待比較數(shù)據(jù)分配一個唯一的標識ID;
[0028](2)在每條待比較數(shù)據(jù)的前端增加M位相同的巴克碼，用于起始位置識別；
[0029](3)將增加了巴克碼的每條待比較數(shù)據(jù)按固定長度M進行分段，不滿一段的通過后端補O按一段計算，得到每條待比較數(shù)據(jù)所包含的總段數(shù)并轉(zhuǎn)換成二進制，二進制表示所需的位數(shù)記為N，如果待比較數(shù)據(jù)具有不同的數(shù)據(jù)長度，則總段數(shù)以P條待比較數(shù)據(jù)中的最長數(shù)據(jù)長度計算;用N位二進制數(shù)表示段序號，段序號從I開始并按I遞增；
[0030](4)選取地址位數(shù)大于等于(M+N)且存儲數(shù)據(jù)位寬大于等于(M+2)的PROM作為比較器件。將待比較數(shù)據(jù)按照步驟(5)至步驟⑶方法生成PROM文件，寫入PR0M;
[0031](5)PR0M的地址劃分為高位地址和低位地址，低位地址為O?M位，高位地址為(M+I)位至(M+N)位。用高位地址將PROM的地址空間劃分為2N個區(qū)間，區(qū)間O存儲巴克碼信息，區(qū)間I存儲每條待比較數(shù)據(jù)第I段信息，區(qū)間2存儲每條待比較數(shù)據(jù)第2段信息，依此類推；
[0032](6)在區(qū)間O上進行數(shù)據(jù)存儲，區(qū)間O上地址高位全部為N位二進制表示的0，區(qū)間O只在一個地址上存儲數(shù)據(jù)，該地址的低位為巴克碼碼位；在該地址下存儲數(shù)據(jù)的高2位為1，低M位填充全O數(shù)據(jù)；區(qū)間O中的除巴克碼對應(yīng)地址以外的其余所有地址下存儲數(shù)據(jù)全部填充(M+2)位全O數(shù)據(jù);存儲數(shù)據(jù)高2位為10表示當(dāng)前數(shù)據(jù)正確且標識ID不需一致性比對，可以進行下一段數(shù)據(jù)比較;存儲數(shù)據(jù)高2位為00表示當(dāng)前數(shù)據(jù)錯誤，不再需要比對標識ID;
[0033](7)在區(qū)間I上進行數(shù)據(jù)存儲，區(qū)間I上地址高位全部為N位二進制表示的I，區(qū)間I在P個地址上存儲數(shù)據(jù)，各存儲地址的低位為各條待比較數(shù)據(jù)的第I段數(shù)據(jù);每個地址下存儲數(shù)據(jù)的高2位均為OI，低M位為對應(yīng)的標識ID。區(qū)間I中除P個數(shù)據(jù)存儲地址外，其余地址下存儲數(shù)據(jù)全部寫入(M+2)位全O數(shù)據(jù);PROM數(shù)據(jù)的高2位為01表示當(dāng)前數(shù)據(jù)正確，但需要比較標識ID;
[0034](