一种基于交换控制字的交换机内部总线结构制造技术

本发明专利技术提供了一种基于交换控制字的交换机内部总线结构，该发明专利技术在交换数据总线的基础上进行扩展，采用控制信息、状态信息与数据共用数据总线、单向传输，实现不同长度、不同控制要求的交换数据的交换和控制，以及不同状态信息、时间信息的更新和传递。通过交换控制字的扩展，可实现交换机的路由控制、优先级控制、在线配置、在线时间记录和测量，以及错误信息和状态信息的搜集和管理，为不同规模、不同用途的交换机设计提供一种设计方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于交换控制字的交换机内部总线结构
本专利技术属于计算机硬件技术，涉及一种基于交换控制字的交换机内部总线架构。
技术介绍
交换机最核心的功能是实现数据交换，数据交换通过交换开关或总线完成从输入端口、数据缓冲和输出端口之间数据搬运，如何完成数据交换和控制是交换机设计的难点和重点，传统设计采用交叉开关、共享总线、共享存储在输入端口和输出端口之间建立专门数据通道进行传输。仅传输数据，不传输控制信号和状态信号，互联结构复杂。由于交换数据包常常分为定长交换或者变长交换，传统设计就存在下面的缺陷：1、变长交换面临交换资源的分配和管理复杂，交换效率低，聚合带宽小；2、定长交换又面临交换数据的拆分和交换信元的打包，以及交换信元在输出端口的重新排序和组装等问题。
技术实现思路
为了解决现有的数据交换和控制存在交换效率低、聚合带宽小、需要重新排序和组装的技术问题，本专利技术提供一种基于控制字的交换机内部总线结构，通过在原交换数据基础上增加一个交换控制字，实现不同长度、不同交换类型数据包交换以及错误状态信息的传递，为不同用途、不同设计目标的定制交换机设计提供一种有效的解决方案。本专利技术的技术解决方案是：一种基于交换控制字的交换机内部总线结构，其特殊之处在于，包括发送模块、接收模块和时钟电路，所述发送模块与接收模块通过交换总线相互通信；所述时钟电路向发送模块、接收模块提供时钟同步的传输时钟信号SW_CLK；所述交换总线包括传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV、传输数据总线SW_DATA、传输请求信号SW_REQ、数据传输使能信号SW_EN、拒绝接收信号SW_ABT和传输时钟信号SW_CLK；所述发送模块：是交换数据的提供者，向接收模块通过交换总线发送数据传输请求信号SW_REQ，接收来自接收模块的数据传输使能信号SW_EN和拒绝接收信号SW_ABT；当使能信号SW_EN有效,拒绝接收信号SW_ABT无效时，通过传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA将交换数据传输给接收模块；当使能信号SW_EN无效,拒绝接收信号SW_ABT有效时，发送模块取消本次交换数据传输；上述信号均通过传输时钟信号SW_CLK进行时钟同步；所述接收模块：交换数据的接受者，接收来自发送模块的数据传输请求信号SW_REQ；向发送模块发送数据传输使能信号SW_EN和拒绝接收信号SW_ABT；接收来自发送模块的传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA传输的交换数据。一种基于交换控制字的交换机内部总线结构，其特殊之处在于，包括发送模块、接收模块和时钟电路，所述发送模块与接收模块通过交换总线相互通信；所述时钟电路向发送模块、接收模块提供时钟同步的传输时钟信号SW_CLK；所述交换总线包括传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV、传输数据总线SW_DATA、传输请求信号SW_REQ、数据传输使能信号SW_EN和传输时钟信号SW_CLK；接收模块：准备就绪时，向发送模块发送数据传输请求信号SW_REQ；接收来自发送模块的数据传输使能信号SW_EN；接收来自发送模块的传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA传输的交换数据；发送模块：接收来自接收模块的数据传输请求信号SW_REQ；当有交换数据需要传输且数据传输请求信号SW_REQ有效时，向接收模块发送数据传输使能信号SW_EN；通过传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA将交换数据传输给接收模块；上述信号均通过传输时钟信号SW_CLK进行时钟同步。一种交换机内部总线结构工作方法，包括以下步骤：一种是发送模块主动向接收模块发起数据传输请求：1】发送模块有交换数据需要传输时，向接收模块发送有效的数据传输请求信号SW_REQ，同时发送模块在传输数据总线SW_DATA上发送交换数据的控制字；2】接收模块发送数据传输使能信号SW_EN或拒绝接收信号SW_ABT；当使能信号SW_EN有效,拒绝接收信号SW_ABT无效时，通过传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA将交换数据传输给接收模块，具体执行步骤3】当使能信号SW_EN无效,拒绝接收信号SW_ABT有效时，发送模块取消本次交换数据传输，具体执行步骤4】；3】启动交换数据传输的过程：3.1】将交换数据按照传输数据总线SW_DATA宽度和在交换数据中的前后顺序编排成传输字交换序列；交换数据中的最后一个传输字不满一个传输数据总线SW_DATA宽度时，以零补齐；3.2】向接收模块传输传输字交换序列中的第一个传输字，传输开始信号SW_SOF和传输前进信号SW_ADV同时为高有效；3.3】传输其他传输字，在传输过程中，传输前进信号SW_ADV为高有效，直到发送模块传输到最后一个传输字；3.4】接收模块接收到最后一个传输字时，取消数据传输使能信号SW_EN；4】取消交换数据传输的过程：4.1】发送模块接收到拒绝接收信号SW_ABT为高有效时，抛弃交换数据，取消本次交换数据传输；4.2】接收模块取消数据传输使能信号SW_EN。步骤3】还包括：当交换数据传输过程中，发送模块需要插入等待，使传输前进信号SW_ADV同时为无效暂停传输；待交换数据准备好时，继续传输。另一种交换机内部总线结构工作方法，包括以下步骤：接收模块主动向发送模块发起数据传输请求；1】接收模块准备就绪时，向发送模块发送数据传输请求信号SW_REQ；2】发送模块有交换数据需要传输且数据传输请求信号SW_REQ有效时，向接收模块送数据传输使能信号SW_EN，启动交换数据传输；3】启动交换数据传输的过程：3.1】将交换数据按照传输数据总线SW_DATA宽度和在交换数据中的前后顺序编排成传输字交换序列；交换数据中的最后一个传输字不满一个传输数据总线SW_DATA宽度时，以零补齐；3.2】发送模块传输传输字交换序列中的第一个传输字，传输开始信号SW_SOF和传输前进信号SW_ADV同时为高有效；3.3】传输其他传输字，在传输过程中，传输前进信号SW_ADV为高有效，直到发送模块传输到最后一个传输字；3.4】接收模块接收到最后一个传输字时，取消数据传输使能信号SW_EN。步骤3】还包括：当交换数据传输过程中，发送模块需要插入等待，使传输前进信号SW_ADV同时为无效暂停传输；待交换数据准备好时，继续传输。本专利技术的优点是：本专利技术交换帧控制信息与数据共用数据总线进行传输，有利于减少数据总线，控制字与交换数据一起传输，有利于进行分布式设计，适合大规模交换机芯片设计实现，控制简单，不需要额外的控制信号，采用控制字方式，利于控制字的扩展，可根据不同的交换机设计设计不同的交换控制字。附图说明图1是一种基于交换控制字的交换机内部总线架构；图2为本专利技术另一种基于交换控制字的交换机内部总线架构；图3是接收交换时序图；图4是发送交换时序图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述，请参阅图1至图4，如图1所示，一种基于交换控制字的交换机内部总线结构，包括发送模块、接收模块和时钟电路，发送模块与接收模块通过交换总线相互通信；时钟电路向发送模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于交换控制字的交换机内部总线结构，其特征在于，包括发送模块、接收模块和时钟电路，所述发送模块与接收模块通过交换总线相互通信；所述时钟电路向发送模块、接收模块提供时钟同步的传输时钟信号SW_CLK；所述交换总线包括传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV、传输数据总线SW_DATA、传输请求信号SW_REQ、传输使能信号SW_EN、拒绝接收信号SW_ABT和传输时钟信号SW_CLK；所述发送模块：是交换数据的提供者，向接收模块通过交换总线发送数据传输请求信号SW_REQ，接收来自接收模块的数据传输使能信号SW_EN和拒绝接收信号SW_ABT；当使能信号SW_EN有效,拒绝接收信号SW_ABT无效时，通过传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA将交换数据传输给接收模块；当使能信号SW_EN无效,拒绝接收信号SW_ABT有效时，发送模块取消本次交换数据传输；上述信号均通过传输时钟信号SW_CLK进行时钟同步；所述接收模块：交换数据的接受者，接收来自发送模块的数据传输请求信号SW_REQ；向发送模块发送数据传输使能信号SW_EN和拒绝接收信号SW_ABT；接收来自发送模块的传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA传输的交换数据。...

【技术特征摘要】
1.一种基于交换控制字的交换机内部总线结构，其特征在于，包括发送模块、接收模块和时钟电路，所述发送模块与接收模块通过交换总线相互通信；所述时钟电路向发送模块、接收模块提供时钟同步的传输时钟信号SW_CLK；所述交换总线包括传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV、传输数据总线SW_DATA、传输请求信号SW_REQ、数据传输使能信号SW_EN、拒绝接收信号SW_ABT和传输时钟信号SW_CLK；所述发送模块：是交换数据的提供者，向接收模块通过交换总线发送数据传输请求信号SW_REQ，接收来自接收模块的数据传输使能信号SW_EN和拒绝接收信号SW_ABT；当使能信号SW_EN有效,拒绝接收信号SW_ABT无效时，通过传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA将交换数据传输给接收模块；当使能信号SW_EN无效,拒绝接收信号SW_ABT有效时，发送模块取消本次交换数据传输；上述信号均通过传输时钟信号SW_CLK进行时钟同步；所述接收模块：交换数据的接受者，接收来自发送模块的数据传输请求信号SW_REQ；向发送模块发送数据传输使能信号SW_EN和拒绝接收信号SW_ABT；接收来自发送模块的传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA传输的交换数据。2.一种基于交换控制字的交换机内部总线结构，其特征在于，包括发送模块、接收模块和时钟电路，所述发送模块与接收模块通过交换总线相互通信；所述时钟电路向发送模块、接收模块提供时钟同步的传输时钟信号SW_CLK；所述交换总线包括传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV、传输数据总线SW_DATA、传输请求信号SW_REQ、数据传输使能信号SW_EN和传输时钟信号SW_CLK；接收模块：准备就绪时，向发送模块发送数据传输请求信号SW_REQ；接收来自发送模块的数据传输使能信号SW_EN；接收来自发送模块的传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA传输的交换数据；发送模块：接收来自接收模块的数据传输请求信号SW_REQ；当有交换数据需要传输且数据传输请求信号SW_REQ有效时，向接收模块发送数据传输使能信号SW_EN；通过传输开始信号SW_SOF、传输前进信号SW_ADV和传输数据总线SW_DATA将交换数据传输给接收模块；上述信号均通过传输时钟信号SW_CLK进行时钟同步。3.基于权利要求1所述的交换机内部总线结构工作方法，其特征在于，包括以下步骤：一种是发送模块主动向接收模块发起数据传输请求：1】发送模块有交换数据需要传输时，向接收模块发送有效的数据传输请求信号SW_REQ，同时发送模块在传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：田泽，张荣华，安博锋，吴晓成，李治，王泉，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司第六三一研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61