千兆以太网UDP协议中数据包数据的提取

Posted 2021-04-15 电子技术站

千兆以太网UDP协议帧结构如下图所示：

帧头：7个55、一个d5，共有8bit、

源MAC就是电脑了。

Type IP H’ 0800：固定的ip协议0800.

20字节的IP首部：

8字节的UDP首部：

字节序号	Byte  数	值	含义
0-6	7	‘H55	前导码	帧头 8byte
7	1	‘HD5	界定符
8-13	6	‘Hff_ff_ff_ff_ff_ff	目的MAC	E  II格式 14byte
14-19	6	‘HA8_BB_C8_07_D9_9F	源MAC
20	1	‘H08	Type  IP H’ 0800
21	1	‘H00
22	1	‘H45	版本/IP头长度20byte	IP首部 20byte
23	1	‘H00	未知TOS
24-25	2	‘H041c	IP首部+udp首部+数据长度total LEN 20+8+1024=1052  0x41c
26-27	2	‘H0000	每发一数据包自曾一标志
28-29	2	‘H0000	FLAGS/offset
30	1	‘H80	通过最多路由级数TTL
31	1	‘H11	UDP协议
32-33	2	00	头部检测计算
34-37	4	‘D192_168_0_1
38-41	4	‘Hff_ff_ff_ff
42-43	2	‘H04_D2=’D1234	Port  源	UDP首部8byte
44-45	2	‘H00_7B=’D123	Port  目的
46-47	2	‘H408	UDP头+数据长度 8+1024=1032  0x408
48-49	2	00	头部检测计算
50-1073	1PKG		数据data	1PKG
1074-1077	4		CRC校验位	4byte

RGMII 图像通信协议

在千兆以太网发送图像数据之前，他会先发一个头包数据，这个头包包含的信息如下：

字节号	别名	长度	值	描述
0~6	FRE	7	0xAA	包头用于同步区别包
7	PR	1	0xFA	帧标示标志着头包
8	Width[15:8]	1	0x00	图像宽度高字节-1
9	Width[7:0]	1	0x00	图像宽度低字节-1
10	Height[15:8]	1	0x00	图像高度高字节-1
11	Height[7:0]	1	0x00	图像高度高字节-1
12	Img_type	1	0x00	0x00=RGB图像3字节一个像素顺序是RGB 0x01=GRAY图像1字节一个像素 0x02=RGBH图像4字节一个像素 参考注:
13~253	保留数据	241	0x00	0x00保留数据
254	Check_sum[15:8]	1	02	Check_sum[15:0]=sum(byte[8:253])
255	Check_sum[7:0]	1	03

    数据头包是指在发送第一行图像数据前发送的帧头数据，标志着下一包图像数据即将到来。

    当数据头包发送完成之后，就发送图像RGB包。在我们每一包数据发送的时候，前面UDP协议的前50字节都会发送。这是固定的，比如，头包数据是要填充到UDP协议的数据data部分的，前面的50字节包含了帧头、IP首部、UDP首部等的数据。头包发送完之后，开始发送RGB图像包，发送图像包之前也要先发送50字节的帧头、IP首部、UDP首部等的数据。之后RGB图像再填充到数据data.

如下就是发送的RGB 图像数据包格式。

字节号	别名	长度	值	描述
0~6	FRE	7	0xAA	包头用于同步区别包
7	PR	1	0xF5or0xF6	帧标示0xF5标志是行包除了最后一行,0Xf6标志一帧图像的最后一行数据。
8	Row_Num[15:8]	1	0x00	图像行数高字节
9	Row_Num [7:0]	1	0x00	图像行数低字节
10~end	图像数据	1		图像数据参考注释

1、图像头包数据信息的提取

 由于我们在跨时钟域的时候就已经把帧头的7个55和1个d5去掉了，那么传进来的数据包中包含的信息就从EII格式14byte开始了。

根据跨时钟模块输出的数据接口，我们可以画出如下时序图：

Dout_o:RAM中读出来的数据

Dout_en_0:读数据对应的数据有效

Width_en:图像RGB宽度信号使能，
Height_en:图像RGB高度信号使能，当检测到Rd_cnt=52并且Width_en=1就拉高，检测到54的时候拉低。

Width_data：宽度数据，用移位拼接的方法拼接

Height_data: 高度数据，用移位拼接的方法拼接

Rlst：门限值的大小，用一个乘法器将Width_data* Height_data乘起来，作为DDR3的读写门限值。

2、图像头包数据发送完成之后就发送图像数据包。

一次发送一行图像数据。

如果RGB图像一行超过400pixel（像素）需要把一行像素分包发送，由于每个UDP包不能超过1.5k长度。限定最大发送图像宽度为1200pixel。

小于等于400pixel发送一个udp包

大于400小于等于800pixel分两个udp包发送

大于800小于等于1200pixel分三个udp包发送

由于我们发送的是1024*768的图像，1024>800，所以一行像素我们要分三个UDP包来发送，每个UDP包大小分别是400/400/224，总共发送3*768个UDP图像包，每个包发送都要先发送前面的50字节。

400个像素点=1200个字节，一个像素点由RGB组成每个RGB分别是8bit。

接下来就提取图像包中的RGB图像信息。

 Start_image_en：当7个aa,一个f5或者f6就把他拉高，行号过完之后拉低，标志图像信息的到来。

Image_en:RGB图像信息对应的使能，注意4个校验位不要包含进来。Latch_max-3的时候拉低。

Rgb_data:图像信息

Rgb_den:图像数据有效信号

当图像数据提取出来后，就把图像信息传给DDR3，同时还要传一个DDR3的读写门限值。把8bit数据传给DDR3拼接为128bit数据