一种1394总线事务层-链路层数据包接收电路及方法技术

本发明专利技术属于计算机硬件控制领域，涉及一种1394总线事务层‑链路层数据包接收电路及方法。该电路包含异步接收FIFO缓存管理模块、异步接收调度控制模块、异步接收数据缓存区管理模块、等时接收FIFO缓存管理模块、等时接收调度控制模块、等时接收数据缓存区管理模块，事务层控制与寄存器管理模块。本发明专利技术适用于1394总线等时和异步接收传输模式，异步/等时接收数据缓冲区管理模块内部数据缓冲区采用环形管理方式，通过采用硬件逻辑写指针和软件读指针来合理有效判定当前事务层接收链路层数据包的具体存储位置，从而进一步达到循环利用有限的数据接收空间的有效管理，提高缓存管理的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种1394总线事务层-链路层数据包接收电路及方法
本专利技术属于计算机硬件控制领域，涉及一种1394总线事务层-链路层数据包接收电路及方法。
技术介绍
Mil-1394总线作为新一代机载高速总线，主要用于机载子系统内部互联和子系统之间的数据交互，支持异步传输和等时传输方式，按照通信层次划分可分为应用层、事务层、传输层、链路层和物理层。其中事务层负责完成1394总线数据通讯时事务层与链路层之间的一些读、写请求事务和锁定事务等功能数据包的处理发送。在1394通信过程中，对于携带大量数据信息超过协议限定的数据包长度时，就需要对这种数据包进行组织、拆分成协议限定长度内的数据包，对于这种拆分过后的各个小数据包传统方法采用存储器连续存储的方式或基于FIFO存储器的消息队列方式，采用这种设计控制复杂，消耗资源多，且扩展受限不利于满足1394总线通信实时性和准确性的通信需求，尤其对数据包的缓存管理效率严重制约着事务层对上层应用数据包的存储转发速度，如何选取合适的缓存管理方法成为关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种1394总线事务层-链路层数据包接收电路，以达到循环利用有限的数据接收空间的有效管理，提高缓存管理的效率，加速网络总线数据的存储转发速度。本专利技术的技术方案是：一种1394总线事务层-链路层数据包接收电路，包括：异步接收FIFO缓存管理模块1、异步接收调度控制模块2、异步接收数据缓存区管理模块3、等时接收FIFO缓存管理模块4、等时接收调度控制模块5、等时接收数据缓存区管理模块6，事务层控制与寄存器管理模块7。所述外部链路层模块的输出端口分别与异步接收FIFO缓存管理模块1和等时接收FIFO缓存管理模块4的输入端口相连接；异步接收FIFO缓存管理模块1的输出端口与异步接收调度控制模块2的输入端口相连接；异步接收调度控制模块2的输出端口与异步接收数据缓存区管理模块3的输入端口相连接；等时接收FIFO缓存管理模块4的输出端口与等时接收调度控制模块5的输入端口相连接；等时接收调度控制模块5的输出端口与等时接收数据缓存区管理模块6的输入端口相连接；异步接收数据缓存区管理模块3和等时接收数据缓存区管理模块6的输出端口与外部PLB(ProcessorLocalBus，处理器局部总线)接口的输入端口相连接；事务层控制与寄存器管理模块7的输出端与上述异步接收FIFO缓存管理模块1、异步接收调度控制模块2、异步接收数据缓存区管理模块3、等时接收FIFO缓存管理模块4、等时接收调度控制模块5、等时接收数据缓存区管理模块6和外部PLB接口总线各模块均为双向连接。异步接收FIFO缓存管理模块1，用于暂存外部链路层发送给1394总线事务层的异步传输数据包，同时负责异步接收通道与外部链路层之间的跨时钟域信号处理。异步接收调度控制模块2，根据接收通道中异步接收FIFO缓存管理模块1的“空满”状态、事务层控制与寄存器管理模块7的接收通道使能开关，数据帧类型、异步接收缓冲区起始地址索引配置信息和当前异步接收数据帧缓冲区存储写指针的信息，接收来自异步接收FIFO缓存管理模块1的数据帧，并对数据帧解析判断：如果当前的数据帧是符合1394协议的异步数据包则将数据帧填入当前异步接收数据帧缓冲区写指针对应的位置，并根据异步接收缓冲区中的存储位置、接收数据包的长度和数据包类型，填写异步接收缓冲区描述符信息存储区和异步接收数据帧链头队列FIFO，否则，将当前数据包进行丢弃处理。异步接收数据缓存区管理模块3，根据1394总线网络系统需求，用于存储异步接收调度控制模块2从异步接收FIFO缓存管理模块1中调度解析异步通信数据包，具体数据包类型编码如表1所示，所述异步接收数据缓存区管理模块3的数据缓存区包含异步接收数据帧数据缓冲区、异步接收数据帧描述符存储区和异步接收数据帧链头队列FIFO，并通过上层应用软件进行查询访问，最后通过外部PLB总线接口发送到1394总线上。等时接收FIFO缓存管理模块4，用于暂存外部链路层发送给1394总线事务层的等时传输数据包，同时负责等时接收通道与外部链路层之间的跨时钟域信号(数据、控制)处理。等时接收调度控制模块5，根据接收通道中等时接收FIFO缓存管理模块的4“空满”状态、事务层控制与寄存器管理模块7的接收通道使能开关，数据帧类型、等时接收缓冲区起始地址索引配置信息和当前等时接收数据帧缓冲区存储写指针的信息，接收来自等时接收FIFO缓存管理模块的4的数据帧，并对数据帧解析判断：如果当前的数据帧是符合1394协议的等时数据包则将数据帧填入当前等时接收数据帧缓冲区写指针对应的位置，并根据等时接收缓冲区中的存储位置、接收数据包的个数，填写等时接收缓冲区描述符信息存储区和等时接收数据帧链头队列FIFO，否则，将当前数据包进行丢弃处理。等时接收数据缓存区管理模块6，根据1394总线网络系统需求，用于存储等时接收调度控制模块5从等时接收FIFO缓存管理模块4中解析调度等时通信数据包，所述等时接收数据缓存区管理模块6的数据缓存区包含等时接收缓冲区描述符信息存储区、等时接收数据帧链头队列FIFO和等时接收数据缓冲区，并通过上层应用软件进行查询访问，最后通过外部PLB总线接口发送到1394总线上。事务层控制与寄存器管理模块7，用于实现通道管理、异步接收通道和等时接收通道的过程控制以及给主机提供相应通道过程状态信息。一种1394总线事务层-链路层数据包接收的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一，系统总线复位，1394总线传输层应用软件根据通信需求，主机通过PLB总线接口配置接收描述符缓冲区大小寄存器的值、异步或等时接收描述符缓冲区的基地址、异步或等时接收描述符缓冲区的尾地址、异步或等时接收数据缓冲区的基地址、异步或等时接收数据缓冲区的尾地址的寄存器信息和异步或等时接收控制寄存器，设置异步或等时接收使能位为1使能异步或等时接收通道进行接收操作。步骤二，查询异步或等时接收中断源寄存器，若读得异步或等时接收完成位有效，则读取异步或等时接收缓冲区累计帧数寄存器：若读得不为0，表示有异步或等时接收FIFO缓存管理模块接收到有效数据，跳转至步骤三；若读数为0则不进行任何操作，跳转至重新执行步骤二。步骤三，读异步或等时接收数据帧链头队列FIFO，获取当前异步或等时接收数据帧的描述符信息的长度和偏移地址，根据描述符信息偏移地址和长度在异步或等时描述符缓冲区读出数据帧的描述符信息；根据描述符中提供的异步或等时数据包长度和数据缓冲区中的存储偏移地址读出数据缓冲区中的数据帧。步骤四，清除当前已读走异步或等时数据帧描述符缓冲区和异步或等时数据缓冲区的信息，即通过后移异步或等时缓冲区的读指针从而达到释放异步或等时接收缓冲区地址，异步或等时接收缓冲区累计帧数寄存器减1。步骤五，继续读取异步或等时接收缓冲区累计帧数寄存器，若读得此寄存器不为0，则跳转至执行步骤二。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种1394总线事务层-链路层数据包接收电路，采用软件根据需求中数据帧的长短大小或数据帧个数多少选择性配置接收缓冲区中描述符缓冲区和接收数据缓冲区的大小，异步/等时接收数据缓冲区管理模块内部数据缓冲区采用环形管理方式，通过采用硬件逻辑写指针和软件读指针来合理有效判定当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1394总线事务层‑链路层数据包接收电路，其特征在于：所述电路包含异步接收FIFO缓存管理模块(1)、异步接收调度控制模块(2)、异步接收数据缓存区管理模块(3)、等时接收FIFO缓存管理模块(4)、等时接收调度控制模块(5)、等时接收数据缓存区管理模块(6)，事务层控制与寄存器管理模块(7)；外部链路层模块的输出端口分别与所述异步接收FIFO缓存管理模块(1)和等时接收FIFO缓存管理模块(4)的输入端口相连接；所述异步接收FIFO缓存管理模块(1)的输出端口与异步接收调度控制模块(2)的输入端口相连接；所述异步接收调度控制模块(2)的输出端口与异步接收数据缓存区管理模块(3)的输入端口相连接；所述等时接收FIFO缓存管理模块(4)的输出端口与等时接收调度控制模块(5)的输入端口相连接；所述等时接收调度控制模块(5)的输出端口与等时接收数据缓存区管理模块(6)的输入端口相连接；所述异步接收数据缓存区管理模块(3)、等时接收数据缓存区管理模块(6)的输出端口分别与外部PLB接口的输入端口相连接；所述事务层控制与寄存器管理模块(7)的输出端与所述异步接收FIFO缓存管理模块(1)、异步接收调度控制模块(2)、异步接收数据缓存区管理模块(3)、等时接收FIFO缓存管理模块(4)、等时接收调度控制模块(5)、等时接收数据缓存区管理模块(6)和外部PLB接口总线各模块均为双向连接；所述异步接收FIFO缓存管理模块(1)，用于暂存外部链路层发送给1394总线事务层的异步传输数据包，同时负责异步接收通道与外部链路层之间的跨时钟域信号处理；所述异步接收调度控制模块(2)，根据接收通道中异步接收FIFO缓存管理模块(1)的“空满”状态、事务层控制与寄存器管理模块(7)的接收通道使能开关，数据帧类型、异步接收缓冲区起始地址索引配置信息和当前异步接收数据帧缓冲区存储写指针的信息，接收来自异步接收FIFO缓存管理模块(1)的数据帧，并对数据帧解析判断：如果当前的数据帧是符合1394协议的异步数据包则将数据帧填入当前异步接收数据帧缓冲区写指针对应的位置，并根据异步接收缓冲区中的存储位置、接收数据包的长度和数据包类型，填写异步接收缓冲区描述符信息存储区和异步接收数据帧链头队列FIFO，否则，将当前数据包进行丢弃处理；所述异步接收数据缓存区管理模块(3)，根据1394总线网络系统需求，用于存储异步接收调度控制模块(2)从异步接收FIFO缓存管理模块(1)中调度解析异步通信数据包，所述异步接收数据缓存区管理模块(3)的数据缓存区包含异步接收数据帧数据缓冲区、异步接收数据帧描述符存储区和异步接收数据帧链头队列FIFO，并通过上层应用软件进行查询访问，最后通过外部PLB总线接口发送到1394总线上；所述等时接收FIFO缓存管理模块(4)，用于暂存外部链路层发送给1394总线事务层的等时传输数据包，同时负责等时接收通道与外部链路层之间的跨时钟域信号处理；所述等时接收调度控制模块(5)，根据接收通道中等时接收FIFO缓存管理模块的(4)“空满”状态、事务层控制与寄存器管理模块(7)的接收通道使能开关，数据帧类型、等时接收缓冲区起始地址索引配置信息和当前等时接收数据帧缓冲区存储写指针的信息，接收来自等时接收FIFO缓存管理模块的(4)的数据帧，并对数据帧解析判断：如果当前的数据帧是符合1394协议的等时数据包则将数据帧填入当前等时接收数据帧缓冲区写指针对应的位置，并根据等时接收缓冲区中的存储位置、接收数据包的个数，填写等时接收缓冲区描述符信息存储区和等时接收数据帧链头队列FIFO，否则，将当前数据包进行丢弃处理；所述等时接收数据缓存区管理模块(6)，根据1394总线网络系统需求，用于存储等时接收调度控制模块(5)从等时接收FIFO缓存管理模块(4)中解析调度等时通信数据包，所述等时接收数据缓存区管理模块(6)的数据缓存区包含等时接收缓冲区描述符信息存储区、等时接收数据帧链头队列FIFO和等时接收数据缓冲区，并通过上层应用软件进行查询访问，最后通过外部PLB总线接口发送到1394总线上；所述事务层控制与寄存器管理模块(7)，用于实现通道管理、异步接收通道和等时接收通道的过程控制以及给主机提供相应通道过程状态信息。...

【技术特征摘要】
1.一种1394总线事务层-链路层数据包接收电路，其特征在于：所述电路包含异步接收FIFO缓存管理模块(1)、异步接收调度控制模块(2)、异步接收数据缓存区管理模块(3)、等时接收FIFO缓存管理模块(4)、等时接收调度控制模块(5)、等时接收数据缓存区管理模块(6)，事务层控制与寄存器管理模块(7)；外部链路层模块的输出端口分别与所述异步接收FIFO缓存管理模块(1)和等时接收FIFO缓存管理模块(4)的输入端口相连接；所述异步接收FIFO缓存管理模块(1)的输出端口与异步接收调度控制模块(2)的输入端口相连接；所述异步接收调度控制模块(2)的输出端口与异步接收数据缓存区管理模块(3)的输入端口相连接；所述等时接收FIFO缓存管理模块(4)的输出端口与等时接收调度控制模块(5)的输入端口相连接；所述等时接收调度控制模块(5)的输出端口与等时接收数据缓存区管理模块(6)的输入端口相连接；所述异步接收数据缓存区管理模块(3)、等时接收数据缓存区管理模块(6)的输出端口分别与外部PLB接口的输入端口相连接；所述事务层控制与寄存器管理模块(7)的输出端与所述异步接收FIFO缓存管理模块(1)、异步接收调度控制模块(2)、异步接收数据缓存区管理模块(3)、等时接收FIFO缓存管理模块(4)、等时接收调度控制模块(5)、等时接收数据缓存区管理模块(6)和外部PLB接口总线各模块均为双向连接；所述异步接收FIFO缓存管理模块(1)，用于暂存外部链路层发送给1394总线事务层的异步传输数据包，同时负责异步接收通道与外部链路层之间的跨时钟域信号处理；所述异步接收调度控制模块(2)，根据接收通道中异步接收FIFO缓存管理模块(1)的“空满”状态、事务层控制与寄存器管理模块(7)的接收通道使能开关，数据帧类型、异步接收缓冲区起始地址索引配置信息和当前异步接收数据帧缓冲区存储写指针的信息，接收来自异步接收FIFO缓存管理模块(1)的数据帧，并对数据帧解析判断：如果当前的数据帧是符合1394协议的异步数据包则将数据帧填入当前异步接收数据帧缓冲区写指针对应的位置，并根据异步接收缓冲区中的存储位置、接收数据包的长度和数据包类型，填写异步接收缓冲区描述符信息存储区和异步接收数据帧链头队列FIFO，否则，将当前数据包进行丢弃处理；所述异步接收数据缓存区管理模块(3)，根据1394总线网络系统需求，用于存储异步接收调度控制模块(2)从异步接收FIFO缓存管理模块(1)中调度解析异步通信数据包，所述异步接收数据缓存区管理模块(3)的数据缓存区包含异步接收数据帧数据缓冲区、异步接收数据帧描述符存储区和异步接收数据帧链头队列FIFO，并通过上层应用软件进行查询访问，最后通过外部PLB总线接口发送到1394总线上；所述等时接收FIFO缓存管理模块(4)，用于暂存外部链路层发送给1394总线事务层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏美荣，吴晓成，王宣明，王世中，蔡叶芳，王绮卉，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61