CN119254852A - 一种zynq7000数据传输控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ZYNQ7000数据传输控制的方法，包括：用户计算机，相机采集设备设备，内部存储器，etherCAT处理模块，外围etherCAT数据设备，ZYNQ7000近端设备和ZYNQ7000远端设备。ZYNQ7000近端设备PS近端CPU0工作区进行与用户计算机之间的UDP协议解析，数据发送到设备PS近端CPU1工作区。ZYNQ7000远端设备里面远端CPU0工作区向远端CPU1工作区传输命令数据；ZYNQ7000远端设备里面远端CPU1工作区向远端CPU0工作区传输命令数据。CPU1工作区将这些帧组合成2048长度的协议帧率，发送给ZYNQ7000近端设备的近端设备PL。本发明对ZYNQ近端远端设备内部通信地址和协议格式和外围设备配置的设计，减少对CPU资源的浪费，让用户发送接收的数据长度更具有灵活性和稳定性。

Description

一种ZYNQ7000数据传输控制的方法

技术领域

本发明专利涉及但不限于有线通信和无线通信技术领域，尤指一种ZYNQ7000系列芯片内部的处理方法设计。

背景技术

随着逻辑可编程门阵列技术的发展和创新，越来越多的场合需要结合嵌入式系统，能发挥出芯片更多功能和更高灵活性。

赛灵思ZYNQ7000系列处理器拥有全可编程、且可扩展接口的处理，更多的工业用户用户倾向于该芯片的使用，减少对CPU资源的浪费，让处理速度更快，让用户发送接收的数据长度更具有灵活性和稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种ZYNQ7000数据传输控制的方法，以解决ZYNQ7000处理器在与外部通信有线或无线传输使用中过程中稳定性，灵活性和快读性的问题。

本发明实施例提供一种ZYNQ7000数据传输控制的方法，包括：用户计算机，相机采集设备设备，内部存储器，etherCAT处理模块，外围etherCAT数据设备，ZYNQ7000近端设备和ZYNQ7000远端设备；

所述用户计算机通过网线与ZYNQ7000近端设备连接，被配置为通过LWIP UDP组播或单播进行数据通信，用来上传或接收ZYNQ7000远端设备传输的通信数据；

所述内部存储器，就是ZYNQ7000设备运行时候的OCM或DDR存储器，用于缓存系统工作时候产生的数据。

所述ZYNQ7000近端设备，包含近端设备PS和近端设备PL组成，所述近端设备PS是由近端CPU0工作区和近端CPU1工作区组成，近端CPU0工作区和近端CPU0工作区之间同时使用OCM和DDR进行内部数据进行交互，使用的是AXI的HP总线协议进行通信。

所述ZYNQ7000远端设备，包含远端设备PS和远端设备PL组成，所述远端设备PS是由远端CPU0工作区和远端CPU1工作区组成，远端CPU0工作区和远端CPU1工作区之间同时使用OCM和DDR进行内部数据进行交互，使用的是AXI的90HP总线协议进行通信。所述ZYNQ7000近端设备与ZYNQ7000远端设备，是由ZYNQ7000近端PL和ZYNQ7000远端PL中间通过有线或无线之间进行数据传输通信。

所述数据传输控制的方法中，近端设备PS近端CPU0工作区进行与用户计算机之间的UDP协议解析，并将数据包拆分成32字节的控制命令，将内部存储器OCM基地制作划分成4种32位长度数据段，数据发送到设备PS近端CPU1工作区。CPU1工作区将这些帧组合成2048长度的协议帧率，发送给ZYNQ7000近端设备的近端设备PL。

附图说明

图1示出了一种ZYNQ7000数据传输控制的方法原理框图。

图2示出了ZYNQ近端设备中PL近端设备数据处理方法和ZYNQ远端设备中PL远端设备数据处理方法。

图3示出了ZYNQ7000近端设备CPU1组帧协议和ZYNQ7000远端设备CPU1帧头组帧协议；

图4示出了ZYNQ设备中通过控制传输链路中的衰减控制传输距离。

图5示出了一种ZYNQ7000数据传输控制的方法中核间地址通信方式。

具体实施方式

一种ZYNQ7000数据传输控制的方法，组成部分包括：ZYNQ7000近端设备，ZYNQ7000远端设备，用户计算机，内部存储器，etherCAT处理模块，相机采集设备设备和外围etherCAT数据设备；所述的一种ZYNQ7000数据传输控制的方法如图1所示。

如图2所示，所述数据传输控制的方法中，ZYNQ7000近端设备中所述近端发送数据前处理，就是将近端设备PS组合成的2048数据，所述ZYNQ7000近端设备中的近端设备PL将数据加入自己专有的近端码片进行编码，调制处理和交织处理；ZYNQ7000近端设备中所述近端接收数据后处理，就是将远端设备PS组合成2048数据，在近端设备PL进行解交织，解调和解码的过程。

如图2所示，所述数据传输控制的方法中，ZYNQ7000远端设备中所述远端发送数据前处理，就是将远端设备PS组合成的2048数据，加入自己专有的远端码片进行编码，调制处理和交织处理；ZYNQ7000远端设备中所述接收数据后处理，就是将近端设备PS组合成2048数据，在远端设备PL进行解交织，解调和解码的过程。

所述ZYNQ7000近端设备中的近端设备PL和所述ZYNQ7000远端设备中的远端设备PL中间通过射频线或者天线连接，根据配置的发射功率不同，接收速率也不相同。

所述相机采集设备，就是指的将相机图像数据按帧压缩过后的16进制数据。图像数据可判断包头和计数进行相机数据是否连续的判断。

所述外围etherCAT设备，指的带有etherCAT接口，能实用etherCAT接口收发不同长度数据的嵌入式计算机设备。所述etherCAT处理模块，就是在ZYNQ内部接收到etherCAT数据后，进行协议数据处理，并将不同长度的etherCAT数据转换成固定长度128的数据交由远端设备PS处理。

所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中的256,128,48和32等数据，表示不同帧长度数据，是ZYNQ7000近端设备用来组帧或者ZYNQ7000远端设备用来解帧的原始数据。

如图3所示，ZYNQ7000近端设备CPU1组帧协议，整帧总长度为2048字节，是由帧头，数据总长度，抗干扰等级，ZYNQ7000远程设备ID，控制命令，命令参数和数据校验组成；其中帧头固定是0xABCD；数据总长度包含数据控制命令加上命令参数的实际有效字节；数据校验采用格雷码校验，格雷码是一种无权码，也是一种循环码。是指任意两组相邻的代码之间只有一位不同，其余为都相同；抗干扰等级是配置近端设备PL的发送前处理方式配置；ZYNQ7000远程设备ID不止一个，所以要通过ID区分。

如图3所示，所述的ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000远端设备CPU1帧头组帧协议，整帧总长度为2048字节，是由帧头，数据总长度，抗干扰等级，图像有效包数，etherCAT数据有效包数，状态数据有效包数，图像数据，外围etherCAT数据，状态数据和数据校验组成的；帧头是固定的0xEBEC；抗干扰等级是配置远端设备PL的发送前处理方式配置；数据校验采用CRC和校验，取一个字节的低位；数据总长度包含图像数据和外围etherCAT数据和状态数据总和的实际有效字节；其中图像有效包数乘以256是协议里面图像数据的实际长度，是按照256字节长度进行组帧的；etherCAT数据有效包数乘以128字节长度是etherCAT数据实际长度；状态数据有效包数乘以48字节长度就是协议内容里面状态数据的长度。如果组不够整包，那么2048长度多余的字节位置直接填零。

所述的ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000近端设备和ZYNQ7000远端设备中间可以加入信号衰减器，进行传输距离的控制。如图4所示

所述的ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000近端设备和用户计算机之间采用不同的IP和不同端口号进行区分，使用UDP协议，ZYNQ7000近端设备发送给用户的数据长度分别是256字节长度的图像，128字节的etherCAT外围数据，48字节的状态数据。

所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000近端设备可以通过ZYNQ远端设备向存储器写入参数数据，ZYNQ7000近端设备在启动阶段调用存储器中的参数数据。ZYNQ7000远端设备可以通过ZYNQ近端设备向存储器写入参数数据，ZYNQ7000远端设备在系统启动阶段调用存储器中的参数数据。也就是ZYNQ7000近端设备和ZYNQ7000远端的相互升级参数数据。

所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000近端设备中的系统运行地址空间：其中近端CPU0工作区固定为0x00100000到0x01FFFFFF,近端CPU1工作区固定为:0x00200000到0x02FFFFFF。

所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000远端设备中的系统运行地址空间：其中远端CPU0工作区固定为0x00300000到0x03FFFFFF,远端CPU1工作区固定为:0x00400000到0x04FFFFFF。

如图5所示，所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000近端设备里面近端CPU0工作区向近端CPU1工作区传输命令数据，OCM交互地址固定是0x0000_5000，0x0000_B000，0x0001_6000，0x0001_A000；ZYNQ7000近端设备里面近端CPU1工作区向近端CPU0工作区传输命令数据，OCM交互地址固定是0x0002_3000，0x0002_6000，0xFFFF_9000，0xFFFF_B000。

如图5所示，所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000远端设备里面远端CPU0工作区向远端CPU1工作区传输命令数据，OCM交互地址固定是0x0000_5000，0x0000_B000，0x0001_6000，0x0001_A000；ZYNQ7000远端设备里面远端CPU1工作区向远端CPU0工作区传输命令数据，OCM交互地址固定是0x0002_3000，0x0002_6000，0xFFFF_9000，0xFFFF_B000。

本发明一种ZYNQ7000数据传输控制的方法，可应用产品为各种基于ZYNQ芯片开发的工业设备，如无人机中使用的智能相机传输图像、数据链传输数据，机器人远程数据收发、运动控制设备远程采集数据等，可用于实现针对ZYNQ平台产品的数据传输功能。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的研发人员和售后服务人员应当理解。

Claims (7)

1.一种ZYNQ7000数据传输控制的方法，其特征在于，包括：用户计算机，相机采集设备，内部存储器，etherCAT处理模块，外围etherCAT数据设备，ZYNQ7000近端设备和ZYNQ7000远端设备；所述用户计算机通过网线与ZYNQ7000近端设备连接，被配置为通过LWIP UDP组播或单播进行数据通信，用来上传或接收ZYNQ7000远端设备传输的通信数据。近端设备PS近端CPU0工作区进行与用户计算机之间的UDP协议解析，并将数据包拆分成32字节的控制命令，将内部存储器OCM基地制作划分成4种32位长度数据段，数据发送到设备PS近端CPU1工作区。CPU1工作区将这些帧组合成2048长度的协议帧率，发送给ZYNQ7000近端设备的近端设备PL。

2.根据权利要求1所述的ZYNQ7000数据传输控制的方法，其特征在于，所述的ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000远端设备CPU1帧头组帧协议，整帧总长度为2048字节，是由帧头，数据总长度，抗干扰等级，图像有效包数，etherCAT数据有效包数，状态数据有效包数，图像数据，外围etherCAT数据，状态数据和数据校验组成的；帧头是固定的0xEBEC；抗干扰等级是配置远端设备PL的发送前处理方式配置；数据校验采用CRC和校验，取一个字节的低位；数据总长度包含图像数据和外围etherCAT数据和状态数据总和的实际有效字节；其中图像有效包数乘以256是协议里面图像数据的实际长度，是按照256字节长度进行组帧的；etherCAT数据有效包数乘以128字节长度是etherCAT数据实际长度；状态数据有效包数乘以48字节长度就是协议内容里面状态数据的长度。如果组不够整包，那么2048长度多余的字节位置直接填零。

3.根据权利要求1所述ZYNQ7000数据传输控制的方法,其特征在于，ZYNQ7000近端设备CPU1组帧协议，整帧总长度为2048字节，是由帧头，数据总长度，抗干扰等级，ZYNQ7000远程设备ID，控制命令，命令参数和数据校验组成；其中帧头固定是0xABCD；数据总长度包含数据控制命令加上命令参数的实际有效字节；数据校验采用格雷码校验，格雷码是一种无权码，也是一种循环码。是指任意两组相邻的代码之间只有一位不同，其余为都相同；抗干扰等级是配置近端设备PL的发送前处理方式配置；ZYNQ7000远程设备ID不止一个，所以要通过ID区分。

4.根据权利要求1所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000近端设备可以通过ZYNQ远端设备向存储器写入参数数据，ZYNQ7000近端设备在启动阶段调用存储器中的参数数据。ZYNQ7000远端设备可以通过ZYNQ近端设备向存储器写入参数数据，ZYNQ7000远端设备在系统启动阶段调用存储器中的参数数据。也就是ZYNQ7000近端设备和ZYNQ7000远端的相互升级参数数据。

5.一种ZYNQ7000数据传输控制的方法，其特征在于，ZYNQ7000近端设备中的系统运行地址空间：其中近端CPU0工作区固定为0x00100000到0x01FFFFFF,近端CPU1工作区固定为:0x00200000到0x02FFFFFF。ZYNQ7000远端设备中的系统运行地址空间：其中远端CPU0工作区固定为0x00300000到0x03FFFFFF,远端CPU1工作区固定为:0x00400000到0x04FFFFFF。

6.所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000远端设备里面远端CPU0工作区向远端CPU1工作区传输命令数据，OCM交互地址固定是0x0000_5000，0x0000_B000，0x0001_6000，0x0001_A000；ZYNQ7000远端设备里面远端CPU1工作区向远端CPU0工作区传输命令数据，OCM交互地址固定是0x0002_3000，0x0002_6000，0xFFFF_9000，0xFFFF_B000。

7.所述ZYNQ7000数据传输控制的方法中，ZYNQ7000近端设备里面近端CPU0工作区向近端CPU1工作区传输命令数据，OCM交互地址固定是0x0000_5000，0x0000_B000，0x0001_6000，0x0001_A000；ZYNQ7000近端设备里面近端CPU1工作区向近端CPU0工作区传输命令数据，OCM交互地址固定是0x0002_3000，0x0002_6000，0xFFFF_9000，0xFFFF_B000。