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申请/专利权人：天津津航计算技术研究所

摘要：本发明属于计算机网络通讯技术领域，具体涉及一种用于多通道信号采集的自定义以太网报文设计方法。所述自定义以太网报文内容是根据建立连接、心跳报文、参数配置、开始停止数据采集、数据传输和采集数据完成这几个方面自定义相关的以太网报文。本发明通过完善的以太网报文对采集系统和上位机之间的控制、采样和数据传输等各流程实现准确的操作和控制，提高了数据采集整体过程的鲁棒性。与现有技术相比，本发明采用了双向握手的通讯机制，实现信号采集系统和上位机之间的双向数据交互，进而取代了信号采集系统向上位机单向传输采集数据的传统方法。利用这种双向交互式的传输方式，能够使整套采集框架的系统两端对本端和对端的工作状态更加掌握，对于整个采集过程每步的把控会更加准确。

主权项：1.一种用于多通道信号采集的自定义以太网报文设计方法，其特征在于，该方法设计的用于信号采集的自定义以太网报文内容包括建立连接报文及其应答报文、心跳报文及其应答报文、参数配置报文及其应答报文、开始停止数据采集报文及其应答报文、采集结束报文及其应答报文、开始数据传输报文及其应答报文、数据传输报文及其应答报文、采集数据传输完成报文及其应答报文；该方法设计的自定义以太网报文用于上位机和信号采集卡之间的通信；上位机用于实现对信号采集卡的功能控制、数据接收和数据处理；信号采集卡用于对外部输入的模拟信号按照指定的采样方式进行数据采集，并将采集到的有效数据上报给上位机；所述上位机和信号采集卡之间的以太网通信过程，采用服务器-客户端的方式进行，服务器和客户端之间采用TCP的通讯方式，其中上位机作为“服务器端”，信号采集卡作为“客户端”；上位机和信号采集卡之间的以太网通信过程所采用网络通讯协议的自定义帧格式如下表： 所述以太网通信时的要求为：1数据传输时，字节序采用小端模式；2报文采用一问一答形式，如果提问方没有正确地收到应答回复或收到的回复内容为“应答方接收异常”，提问方需要重新发送报文；应答方如果没有正确接收报文，则不做处理，等待提问方重新发送报文；所述建立连接报文的作用为在信号采集卡作为客户端去连接作为服务器的上位机时，上报该信号采集卡的编号，进而与上位机建立连接；上位机能够从建立连接报文中解析出当前连接的板卡名称以及网络状态，进而判断是否成功连接；所述心跳报文用于服务器和客户端通信双方判断当前的连接状态；在建立连接后，服务器定时向客户端发送心跳报文，客户端在收到心跳报文后会回复应答报文；所述参数配置报文的作用是对信号采集卡的工作模式等参数进行配置；上位机能够在底层信号采集卡工作前，对信号采集卡的工作模式进行动态设定，包括通道使能、采样频率、采样模式参数；所述开始停止数据采集报文用于对信号采集卡的采集起始过程进行控制；上位机通过发送开始数据采集报文或停止数据采集报文，进而对底层信号采集卡的采集过程进行控制；所述采集结束报文用于客户端向服务器指示信号采集过程的结束；当底层信号采集卡按照上位机设定的采样模式对外部信号进行采集完成后，会主动向上位机上报采集结束报文；所述开始数据传输报文的作用是将信号采集卡采集到的数据发送到服务器端；当数据采集过程结束后，上位机通过发送开始数据传输报文，进而控制信号采集卡将所缓存到FIFO或BRAM中的有效数据上传到上位机；所述数据传输报文的作用是实现信号采集卡将采集到的有效数据打包到以太网报文中，并将打包后的报文发送给上位机；信号采集卡采集到有效数据后，按照指定格式将所述有效数据填充到数据传输报文的数据字段中，并统计数据长度；所述采集数据传输完成报文用于客户端向服务器指示数据传输过程的结束；当底层信号采集卡向上位机传输完有效数据后，主动向上位机上报采集数据传输完成报文作为数据传输接收标志。

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