專利名稱：能夠實現幀類別及mac地址自動過濾的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種網絡通信傳輸控制裝置，特別是一種在NIC上能夠實現幀類別及MAC地址自動過濾的裝置。
背景技術：
目前，數字化變電站大部分采用集中式過程總線，過程總線上傳輸的報文量大、報文種類多且頻率高。由于采樣值和部分GOOSE報文采用多播方式，如果過程總線交換機沒有某種類型鏈路層多播控制，網絡將把多播作為廣播處理，導致過程總線上的IED設備必須處理發送給該網絡的所有多播數據，由于額外耗用了 IED設備的CPU周期，從而導致其性能下降。此外，數字化變電站中有許多保護裝置需要處理多個間隔的數據，其中處理數據量最大、實時性要求最高的是母差保護，需要采集至少I條母線上的多個間隔的采樣值數據，如果不采用報文過濾功能很難保證母差保護的實時性和可靠性，為了解決這一問題，現有 技術是在數字化變電站IED設備中增加一個通訊CPU，通訊CPU負責接收交換芯片傳來的所有數據幀并進行分析過濾，再將過濾后的數據交由IED設備的主CPU進行應用計算。通常為了保證IED設備電路的兼容性和穩定性，通訊CPU與主CPU的型號相同。采用這種方法，需要IED設備增加I個CPU芯片，增加了設備的成本，并且增加了應用軟件的復雜程度，降低了可靠性。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種在NIC網卡上能夠實現幀類別及MAC地址自動過濾的裝置。本實用新型的目的是這樣實現的一種能夠實現幀類別及MAC地址自動過濾的裝置，其特征在于它主要由單片機、交換芯片及總線接口組成，單片機設有數據接口、地址接口、中斷輸入、I/o輸出，交換芯片設有數據接口、地址接口、讀中斷輸出I0R、寫中斷輸入I0W。所述的交換芯片通過內部總線與單片機相連接，交換芯片的IOR與單片機的中斷輸入相連接，交換芯片的IOW與單片機的I/O輸出相連接。所述的單片機通過總線接口與數字化變電站IED設備的CPU相連接。本實用新型無需在數字化變電站IED設備中增加通訊CPU，通過在NIC中擴展一塊單片機，在NIC上實現幀類型和MAC地址過濾功能，極大地降低了成本，同時提高了以太網報文的過濾效率。
圖I是本實用新型的電路原理圖；圖2是本實用新型的工作原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明如圖I所示本實用新型的交換芯片共有48條引腳，其中18腳(SDO))、17腳(SDl)、16 腳(SD2)、14 腳(SD3)、13 腳(SD4)、12 腳(SD5)、11 腳(SD6)、10 腳(SD7)、31 腳(SD8)、29 腳(SD9)、28 腳(SDlO)、27 腳(SDll)、26 腳(SD12)、25 腳(SD13)、24 腳(SD14)、22腳(SD15)作為數據接口和地址接口，分時復用，連接于PCI數據和地址總線的低16位(O 16)。35腳(10R#)為讀中斷輸出，與單片機的12腳(INT0/P3. 2)連接，低電平有效。36腳(I0W#)為寫中斷輸入，與單片機3腳(P1.2)及PCI控制總線連接，接受單片機和連接于PCI總線上的數字化變電站IED設備CPU的數據寫入請求，主要用于交換芯片接收緩沖區中該數據幀讀數標志的清除操作。32腳(CMD)為外部命令信號，34腳(INT)為請求中斷
輸入，直接接入PCI控制總線，用于連接于PCI總線上的數字化變電站IED設備CPU對交換芯片的數據讀寫及控制操作。單片機共有40個引腳，其12腳(INT0/P3. 2)接入交換芯片35腳，該腳觸發的單片機中斷程序用于截獲交換芯片已到達數據幀的的讀數中斷，通過網卡NIC內部地址和數據總線讀取所述交換芯片接收緩沖區中該數據幀的目的MAC地址和幀類型數據，對照過濾表，符合條件的則所述單片機通過I/O輸出向總線接口傳遞該中斷信號，即由單片機3腳(P1. 3)向PCI控制總線傳遞該中斷信號，由連接于總線接口上的數字化變電站IED設備等的CPU通過調用交換芯片的數據接口和地址接口讀取該報文并清除交換芯片接收緩沖區中該數據幀的讀數標志；否則單片機清除交換芯片接收緩沖區中該數據幀的讀數標志，即單片機3腳(P1.2)連入交換芯片36腳(I0W#)，該腳輸入低電平時激活交換芯片的寫入狀態，通過數據和地址線清除交換芯片接收緩沖區中該數據幀的讀數標志，而不向總線接口傳遞該中斷信號，從而在NIC設備上實現幀類別及MAC地址自動過濾的功能。單片機39 腳(PO. 0/A0)、(38 腳 PO. I/Al)、37 腳(PO. 2/A2)、36 腳(PO. 3/A3)、35 腳(PO. 4/A4)、34腳(PO. 5/A5)、33 腳(PO. 6/A6)、32 腳(PO. 7/A7)、21 腳(P2. 0/A8)、22 腳(P2. 1/A9)、23 腳(P2. 2/A10)、24 腳(P2. 3/A11)、25 腳(P2. 4/A12)、26 腳(P2. 5/A13)、27 腳(P2. 6/A14)、28腳(P2. 7/A15)接入PCI數據和地址線的低16位(O 16)，數據和地址線分時復用。單片機13腳(INT1/P3. 3)為中斷信號輸入，接收數字化變電站IED設備CPU的中斷請求；16腳(WR/P3. 6)為數據寫入信號輸入；17腳(RD/P3. 7)為數據讀取信號輸入。該三個引腳共同完成數字化變電站IED設備的CPU通過PCI控制總線、數據和地址總線將兩張過濾表(幀類別特征值和MAC地址特征值)寫入單片機的硬件寄存器中。如圖2所示，本實用新型的工作原理是交換芯片接收到I個完整以太網報文后，通過內部總線將中斷信號傳遞給單片機。單片機接收到交換芯片的讀中斷信號后，先行讀取已到報文的幀類型和MAC地址并與過濾表相對照，符合條件的向總線接口傳遞該中斷，由連接于總線接口上的數字化變電站IED設備的CPU通過總線接口調用交換芯片的數據接口和地址接口讀取該報文并清除交換芯片接收緩沖區中該數據幀的讀數標志；不符合條件的單片機直接清除交換芯片接收緩沖區中該數據巾貞的讀數標志，而不向總線接口傳遞該中斷，實現幀類型和MAC地址的過濾功能。
權利要求1.一種能夠實現幀類別及MAC地址自動過濾的裝置，其特征在于它主要由單片機、交換芯片及總線接口組成，單片機設有數據接口、地址接口、中斷輸入、I/O輸出，交換芯片設有數據接口、地址接口、讀中斷輸出IOR、寫中斷輸入IOW。
2.根據權利要求I所述的能夠實現幀類別及MAC地址自動過濾的裝置，其特征在于所述的交換芯片通過內部總線與單片機相連接，交換芯片的IOR與單片機的中斷輸入相連接，交換芯片的IOW與單片機的I/O輸出相連接。
3.根據權利要求I所述的能夠實現幀類別及MAC地址自動過濾的裝置，其特征在于所述的單片機通過總線接口與數字化變電站IED設備的CPU相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種能夠實現幀類別及MAC地址自動過濾的裝置，其特征在于它主要由單片機、交換芯片及總線接口組成，單片機設有數據接口、地址接口、中斷輸入、I/O輸出，交換芯片設有數據接口、地址接口、讀中斷輸出IOR、寫中斷輸入IOW。所述的交換芯片通過內部總線與單片機相連接，交換芯片的IOR與單片機的中斷輸入相連接，交換芯片的IOW與單片機的I/O輸出相連接。所述的單片機通過總線接口與數字化變電站IED設備的CPU相連接。本實用新型無需在數字化變電站IED設備中增加通訊CPU，通過在NIC中擴展一塊單片機，在NIC上實現幀類型和MAC地址過濾功能，極大地降低了成本，同時提高了以太網報文的過濾效率。
文檔編號H04L29/12GK202475497SQ201220104420
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者姜新元, 石文江 申請人:遼寧省電力有限公司大連供電公司