一种PCIE交换芯片端口配置系统和方法技术方案

一种PCIE交换芯片端口配置系统和方法，包括，交换芯片内核、多个端口，以及EEPROM控制器接口，其中，所述交换芯片内核，进一步包括交叉开关和配置模块；所述交叉开关，用于转发穿越PCIE交换芯片的事务层包；所述配置模块，用于对所述端口进行配置，将所述端口配置为上游端口或下游端口，并控制每个端口链路建立链接的时机；所述上游端口接受来自上游链路的配置和所述配置模块的配置，对其内部的端口配置寄存器单元进行读或写操作；所述下游端口接收来自所述配置模块的配置信息，对其内部的端口配置寄存器单元进行读或写操作。本发明专利技术可以确保快速完成端口配置，满足PCIE协议对于PCIE芯片初始化的时限要求。

A port configuration system and method of PCIe switching chip

【技术实现步骤摘要】
一种PCIE交换芯片端口配置系统和方法
本专利技术涉及计算机外围设备高速互连总线（PeripheralComponentInterconnectExpress，PCIE）
，特别是涉及一种PCIE交换芯片端口配置系统和方法。
技术介绍
PCIE总线基于传统PCI系统，保留了传统PCI总线的一些优秀特性，在软件配置上与PCI总线相兼容。PCIE总线将PCI的并行总线结构改为串行来突破速率瓶颈，同时利用点到点的连接、CRC校验等方式保证数据总线的高实时性和高可靠性，是一个为现在和未来多种多样的计算和通信平台而定义的高性能、通用I/O互连总线。PCIE总线目前广泛应用于工作站、服务器等计算系统领域，也应用于嵌入式计算和通信平台等领域。随着PCIE总线应用越来越广泛，PCIE设备之间的数据通讯应用越来越广泛，现在主流计算机主板上的设备与CPU之间的通讯几乎都应用PCIE总线。由于PCIE设备之间需要进行高速实时通讯，PCIE交换芯片就应运而生，PCIE交换芯片实现了各PCIE设备之间的快速高带宽通讯，现在几乎所有计算机主板都需要使用PCIE交换芯片。要想让PCIE交换芯片正常工作，在其工作之前，首先必须对其进行初始化配置。虽然市场上有不少PCIE交换芯片，但目前很难找到PCIE交换芯片端口配置具体实现机制方面的文献，本专利提出了一种PCIE交换芯片端口配置实现机制，能够快速实现PCIE交换芯片的端口配置，满足PCIE协议对于PCIE芯片初始化的时限要求。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种PCIE交换芯片端口配置系统和方法，可以确保快速完成端口配置，满足PCIE协议对于PCIE芯片初始化的时限要求。为实现上述目的，本专利技术提供的PCIE交换芯片端口配置系统，包括交换芯片内核、多个端口，以及EEPROM控制器接口模块，其中，所述交换芯片内核，进一步包括交叉开关和配置模块；所述交叉开关，用于转发穿越PCIE交换芯片的事务层包；所述配置模块，用于对所述端口进行配置，将所述端口配置为上游端口或下游端口，并控制每个端口链路建立链接的时机；所述上游端口接受来自上游链路的类型0配置请求包、存储器请求包和所述配置模块的配置，对其内部的端口配置寄存器单元进行读或写操作；所述下游端口接收来自所述配置模块的配置信息，对其内部的端口配置寄存器进行读或写操作。进一步地，所述端口包括端口控制器，所述端口控制器，进一步包括，接收模块、配置接口模块、寄存器配置模块和发送模块，其中，所述接收模块，其接收事务层包，提取包头信息并进行分析，并根据分析结果对所述事务包进行转发、接收、或丢弃处理；所述配置接口模块，用于接收配置信息，根据配置信息对所述寄存器配置模块内的端口配置寄存器进行读写操作，并接收反馈的读或写操作结果；所述寄存器配置模块接收所述配置接口模块对所述端口配置寄存器的读或写操作指令，并将读或写操作结果反馈到所述配置接口模块；所述发送模块，其接收所述交叉开关和所述配置接口模块的数据包并转发到所述外界链路；所述配置模块，直接读取与其相连接的所述寄存器配置模块中的配置寄存器的值。进一步地，所述端口配置为上游端口时，所述接收模块，其根据对接收的事务层包的包头分析结果，将所述事务层包分别转发到所述配置模块或所述交叉开关，转发到所述配置模块的事务层包只能是类型1配置请求包或存储器请求包，当转发到所述配置模块时，从所述事务层包中提取配置信息，将所述配置信息通过所述配置接口模块转发到所述配置模块；当转发到所述交叉开关时，对整个所述事务层包进行转发；所述端口配置为下游端口时，所述接收模块，丢弃接收的来自下游链路的类型0和类型1配置请求包，丢弃访问所述交换芯片端口配置寄存器的存储器请求包。进一步地，所述接收模块，在丢弃所述事务层包时，告知所述配置接口模块，所述配置接口模块生成不支持完成包并发送到所述发送模块。进一步地，所述端口配置为下游端口时，所述接收模块接收所述事务层包，由端口控制器进行处理，也可将所述事务层包转发到所述交叉开关或丢弃；当所述的下游端口控制器发送模块接收的类型1配置请求包的目的身份标识（Identification，ID）的总线号等于所述下游端口的次级总线号时，所述的发送模块则将接收到所述交叉开关发送的类型1配置请求包修改为类型0配置请求包，否则不修改所述类型1配置请求包，直接转发。进一步地，所述端口配置为上游端口时，所述配置接口模块根据反馈的读写操作结果生成对应的完成包，并发送到所述发送模块；所述端口配置为下游端口时，所述配置接口模块将反馈的读写操作结果通过所述配置模块发送到上游端口配置接口模块生成对应的完成包后发送到发送模块。进一步地，所述端口配置为上游端口时，所述配置接口模块，在接收到写操作的反馈结果时，生成完成包并注明写操作的完成状态；在接收到读操作的反馈结果时，生成完成包并注明读操作的完成状态。进一步地，所述EEPROM控制器接口用于读取外接EEPROM芯片中的配置信息并转发到所述配置模块。更进一步地，所述EEPROM控制器接口，在加载配置信息时，所述配置模块向每个所述端口发送链路使能无效信号，禁止所述端口的链路使能；所述EEPROM控制器接口加载完成后，所述配置模块发送使能信号使每个所述端口链路使能。为实现上述目的，本专利技术还提供一种PCIE交换芯片端口配置方法，包括以下步骤，1）通过EEPROM控制器接口从外接EEPROM读取端口配置寄存器配置信息，对寄存器配置模块进行写操作；2）根据配置请求，对PCIE交换芯片进行枚举和系统地址分配。进一步地，所述步骤1）进一步包括：在外接EEPROM加载端口配置寄存器时，禁止端口链路使能；加载完成后，根据所述端口的配置值进行端口使能，将所述端口分为上游端口和下游端口；进一步地，所述步骤1）进一步包括：EEPROM控制器接口从外接EEPROM中读取各个端口待配置寄存器的配置信息，发送到配置模块；配置模块接收来自EEPROM控制器接口的配置信息，根据配置信息所含的配置端口号，发送到相应端口的端口控制器内的配置接口模块；配置接口模块，对寄存器配置模块内的端口配置寄存器进行写操作，完成状态通过配置接口模块和配置模块反馈给EEPROM控制器接口。进一步地，进一步包括，在外接EEPROM加载端口配置寄存器时，配置模块通过发送到每个端口的端口控制器的链路使能无效信号，禁止每个端口的链路使能；EEPROM加载完成后，配置模块读取相连的上游端口指示寄存器、端口使能寄存器，判断端口是上游端口还是下游端口，判断端口是否使能，向使能的端口发出相应端口控制信号，设置上游端口和下游端口，让每个使能端口的链路使能，使相应端口开始链路训练和初始化，训练和初始化完成后每个使能端口的链路建立链接，能够收发事务层数据包。进一步地，所述步骤2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCIE交换芯片端口配置系统，包括，交换芯片内核、多个端口，以及EEPROM控制器接口模块，其特征在于，/n所述交换芯片内核，进一步包括交叉开关和配置模块；/n所述交叉开关，用于转发穿越PCIE交换芯片的事务层包；/n所述配置模块，用于对所述端口进行配置，将所述端口配置为上游端口或下游端口，并控制每个端口链路建立链接的时机；/n所述上游端口接受来自上游链路的类型0配置请求包、存储器请求包和所述配置模块的配置，对其内部的端口配置寄存器单元进行读或写操作；/n所述下游端口接收来自所述配置模块的配置信息，对其内部的端口配置寄存器进行读或写操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种PCIE交换芯片端口配置系统，包括，交换芯片内核、多个端口，以及EEPROM控制器接口模块，其特征在于，
所述交换芯片内核，进一步包括交叉开关和配置模块；
所述交叉开关，用于转发穿越PCIE交换芯片的事务层包；
所述配置模块，用于对所述端口进行配置，将所述端口配置为上游端口或下游端口，并控制每个端口链路建立链接的时机；
所述上游端口接受来自上游链路的类型0配置请求包、存储器请求包和所述配置模块的配置，对其内部的端口配置寄存器单元进行读或写操作；
所述下游端口接收来自所述配置模块的配置信息，对其内部的端口配置寄存器进行读或写操作。


2.根据权利要求1所述的PCIE交换芯片端口配置系统，其特征在于，所述端口包括端口控制器，所述端口控制器，进一步包括，接收模块、配置接口模块、寄存器配置模块和发送模块，其中，
所述接收模块，其接收事务层包，提取包头信息并进行分析，并根据分析结果对所述事务包进行转发、接收、或丢弃处理；
所述配置接口模块，用于接收配置信息，根据配置信息对所述寄存器配置模块内的端口配置寄存器进行读写操作，并接收反馈的读或写操作结果；
所述寄存器配置模块接收所述配置接口模块对所述端口配置寄存器的读或写操作指令，并将读或写操作结果反馈到所述配置接口模块；
所述发送模块，其接收所述交叉开关和所述配置接口模块的数据包并转发到所述外界链路；
所述配置模块，直接读取与其相连接的所述寄存器配置模块中的配置寄存器的值。


3.根据权利要求2所述的PCIE交换芯片端口配置系统，其特征在于，
所述端口配置为上游端口时，所述接收模块，其根据对接收的事务层包的包头分析结果，将所述事务层包分别转发到所述配置模块或所述交叉开关，转发到所述配置模块的事务层包只能是类型1配置请求包或存储器请求包，当转发到所述配置模块时，从所述事务层包中提取配置信息，将所述配置信息通过所述配置接口模块转发到所述配置模块；当转发到所述交叉开关时，对整个所述事务层包进行转发；
所述端口配置为下游端口时，所述接收模块，丢弃接收的来自下游链路的类型0和类型1配置请求包，丢弃访问所述交换芯片端口配置寄存器的存储器请求包。


4.根据权利要求2所述的PCIE交换芯片端口配置系统，其特征在于，所述接收模块，在丢弃所述事务层包时，告知所述配置接口模块，所述配置接口模块生成不支持完成包并发送到所述发送模块。


5.根据权利要求2所述的PCIE交换芯片端口配置系统，其特征在于，
所述端口配置为下游端口时，所述接收模块将接收所述事务层包，由端口控制器进行处理，也可将所述事务层包转发到所述交叉开关或丢弃；
当所述下游端口控制器发送模块接收的类型1配置请求包的目的身份标识的总线号等于所述下游端口的次级总线号时，所述发送模块则将接收到所述交叉开关发送的类型1配置请求包修改为类型0配置请求包，否则不修改所述类型1配置请求包，直接转发。


6.根据权利要求2所述的PCIE交换芯片端口配置系统，其特征在于，
所述端口配置为上游端口时，所述配置接口模块根据反馈的读写操作结果生成对应的完成包，并发送到所述发送模块；
所述端口配置为下游端口时，所述配置接口模块将反馈的读写操作结果通过所述配置模块发送到上游端口配置接口模块生成对应的完成包后发送到发送模块。


7.根据权利要求2所述的PCIE交换芯片端口配置系统，其特征在于，
所述端口配置为上游端口时，所述配置接口模块，
在接收到写操作的反馈结果时，生成完成包并注明写操作的完成状态；
在接收到读操作的反馈结果时，生成完成包并注明读操作的完成状态。


8.根据权利要求1所述的PCIE交换芯片端口配置系统，其特征在于，所述EEPROM控制器接口用于读取外接EEPROM芯片中的配置信息并转发到所述配置模块。


9.根据权利要求8所述的PCIE交换芯片端口配置系统，其特征在于，所述EEPROM控制器接口，在加载配置数据时，所述配置模块向每个所述端口发送链路使能无效信号，禁止所述端口的链路使能；所述EEPROM控制器接口加载完成后，所述配置模块发送使能信号使每个所述端口链路使能。


10.一种PCIE交换芯片端口配置方法，其特征在于，包括以下步骤，
1）通过EEPROM控制器接口从外接EEPROM读取端口配置寄存器配置信息，对寄存器配置模块进行写操作；
2）根据配置请求，对PCIE交换芯片进行枚举和系统地址分配。


11.根据权利要求10所述的PCIE交换芯片端口配置方法，其特征在于，所述步骤1）进一步包括：
在外接EEPROM加载端口配置寄存器时，禁止端口链路使能；加载完成后，根据所述端口的配置值进行端口使能，将所述端口分为上游端口和下游端口。


12.根据权利要求10所述的PCIE交换芯片端口配置方法，其特征在于，所述步骤1）进一步包括：
EEPROM控制器接口从外接EEPROM中读取各个端口待配置寄存器的配置信息，发送到配置模块；
配置模块接收来自EEPROM控制器接口的配置信息，根据配置信息所含的配置端口号，发送到相应端口的端口控制器内的配置接口模块；
配置接口模块，对寄存器配置模块内的端口配置寄存器进行写操作，完成状态通过配置接口模块和配置模块反馈给EEPROM控制器接口。


13.根据权利要求12所述的PCIE交换芯片端口配置方法，其特征在于，进一步包括，在外接EEPROM加载端口配置寄存器时，配置模块通过发送到每个端口的端口控制器的链路使能无效信号，禁止...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨珂，张建杰，赵姣，张建波，崔飞飞，
申请(专利权)人：成都九芯微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51