实现SPI4设备与PCI Express设备互连的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实现ＳＰＩ４设备与ＰＣＩ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ设备互连的系统，所述系统包括：ＳＰＩ４设备及ＰＣＩ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ设备；以及连接在ＳＰＩ４设备及ＰＣＩ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ设备之间的转换单元，用于将接收到的数据进行解析，并将所述数据转换为ＳＰＩ４报文或ＰＣＩ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ处理层协议内容，发送给ＳＰＩ４设备或ＰＣＩ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ设备。所述系统还可包括中断单元及中央处理器ＣＰＵ接口单元。转换单元可以对ＳＰＩ４设备发送的数据或ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ设备发送的数据进行解析，并进行格式的转换，以使转换后的数据格式符合ＰＣＩ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ处理层协议包或ＳＰＩ４报文的格式，有效的解决了ＳＰＩ４设备与ＰＣＩ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ设备互连的问题。本发明专利技术还提供了一种实现ＳＰＩ４设备与ＰＣＩ　　Ｅｘｐｒｅｓｓ设备互连的方法。

【技术实现步骤摘要】
实现SPI4设备与PCI Express设备互连的系统及方法
本专利技术涉及网络技术，尤其涉及第4级系统包级接口(SPI4)与周边元件扩展接口(PCI Express)互连的实现技术。
技术介绍
随着网络技术的发展，高速信号的传输在网络设计中的应用越来越普遍，当前所使用的高速信号的传输接口之一就是SPI4。SPI4是物理层器件与链路层器件之间的数据包或信元传送接口，其可支持高达16Gb/s的数据传输速率。而PCI Express同样也是一种芯片互连技术。它作为一种点到点的串行架构的互连总线，极大的提高了总线互连的性能，减少了系统的成本。然而，上述两种互连技术也存在着很大的差异，其中，作为物理层与数据链路层互连的SPI4接口，其协议本身并不需要涉及到更高层应用中需要的地址概念，只是负责提供一条高速可靠的连接通路。而一般被划分为处理层、数据链路层和物理层的PCI Express协议，则要比SPI4接口协议多了一个处理层的协议内容，这个处理层的协议内容就包含了对地址的相应解析和处理。因此，SPI4接口与PCI Express接口的应用场合通常也就各有不同。但是在某些设计场合中，出于特定的考虑，我们也需要将SPI4设备与PCI Express设备进行互连，特别是需要实现两种设备间的高速数据收发，然而，由于SPI4接口只涉及物理层及数据链路层的内容，而PCI Express接口相对于SPI4接口多了一个处理层协议，所以，到目前为止，还没有一种技术方案能够解决SPI4接口与PCI Express接口互连的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种实现SPI4设备与PCIExpress设备互连的系统，该系统能够解决SPI4接口与PCI Express接口互连的问题。-->本专利技术提供了一种实现SPI4设备与PCI Express设备互连的系统，其包括：SPI4设备及PCI Express设备；以及连接在SPI4设备及PCIExpress设备之间的转换单元，用于将接收到的数据进行解析，并将所述数据转换为SPI4报文或PCI Express处理层协议内容，发送给所述SPI4设备或所述PCI Express设备。所述系统还可包括与所述转换单元相连的中断单元，用于接收和处理中断请求或错误消息，并将处理结果上报给内置或外接于所述SPI4设备的中央处理器CPU。所述系统还可包括分别与所述转换单元、所述中断单元及所述中央处理器CPU相连的中央处理器CPU接口单元，用于接收或转发所述中央处理器CPU与所述转换单元、所述中断单元之间传输的数据，并且解析由所述中央处理器CPU发出的配置信息。此外，所述转换单元与所述SPI4设备之间具有数据通道和控制通道，所述数据通道用于数据报文的传输，所述控制通道用于控制报文的传输。本专利技术还提供了一种利用权利要求1所述的系统实现SPI4设备与PCI Express设备互连的方法，包括：SPI4设备或PCI Express设备向转换单元发送数据；所述转换单元将所述数据转换为PCI Express处理层协议内容或SPI4报文，发送给所述PCI Express设备或所述SPI4设备。其中，所述转换单元在接收到所有的数据后，判断所述数据的内容类型，当所述内容类型为配置内容类型时，所述转换单元将所述中央处理器CPU通过所述中央处理器CPU接口单元或所述SPI4设备发送的所述配置内容封装成PCI Express的处理层协议包，发送给所述PCI Express设备。当所述内容类型为中断和消息内容类型时，所述转换单元将所述中断和消息内容发送给所述中断单元处理。所述中断单元接收到所述中断和消息内容后进行如下处理：将所有非错误消息内部终结；将中断消息和错误消息解析后，通过消息信-->令中断MSI或直接上报给所述中央处理器CPU。当所述内容类型为数据内容类型时，所述转换单元将所述数据内容转换为SPI4报文发送给所述SPI4设备，或者所述转换单元将所述数据内容封装成PCI Express的处理层协议包发送给所述PCI Express设备。当所述SPI4设备对于接收的数据采用分块存储方式时，所述转换单元将所述数据内容的报文头与所述数据内容的载荷部分分为两个SPI4报文，并将所述两个SPI4报文连续发送给所述SPI4设备。当所述SPI4设备对于接收的数据采用链表管理的存储方式时，所述转换单元将所述数据内容的报文头与所述数据内容的载荷部分组成一个SPI4报文，并将所述SPI4报文发送给所述SPI4设备。由于本专利技术提供的系统设置有转换单元，所述转换单元可以对SPI4设备发送的数据或PCI Express设备发送的数据进行解析，并进行格式的转换，以使转换后的数据格式符合PCI Express处理层协议包或SPI4报文的格式，有效的解决了SPI4设备与PCI Express设备互连的问题。本专利技术提供的系统还设置了中断单元和CPU接口单元，中断用于接收和处理中断请求和错误消息，并将处理结果上报给CPU，CPU接口单元是连接CPU与中断单元、转换单元之间的桥梁，利用这个桥梁可以使CPU对PCI Express设备的配置信息通过转换单元发送到PCIExpress设备，所以，本专利技术还能有效的解决中断请求的处理和对PCIExpress设备进行配置的问题。由于本专利技术的转换单元可对接收到的数据进行分类，进而发送到不同的处理单元进行处理，可以说，是对完整的PCI Express协议内容进行了可定制的裁减，这种方法极大的降低了设计难度和成本。本专利技术的转换单元配合SPI4设备的分块缓存和缓存链表管理两种方式，分别进行了不同的报文转换，最大限度的保证了数据互连、处理的效率。此外，本专利技术的转换单元与SPI4设备分别用数据通道和控制通道-->这两个独立的通道传输数据报文和控制报文，避免了两种报文共用一个通道而互相干扰，有效的提高了传输效率。附图说明图1为本专利技术系统的第一实施例的系统结构示意图。图2为本专利技术系统的第一优选实施例的系统结构示意图。图3为PCI Express报文分拆模式的示意图。图4为SPI4设备的缓存采用分块存储方式的示意图。图5为PCI Express报文的TLP头与载荷部分组成一个SPI4报文的示意图。图6为SPI4设备的缓存采用链表管理存储方式的示意图。图7为本专利技术系统的第二优选实施例的系统结构示意图。图8为本专利技术方法的实施例的流程图。具体实施方式下面我们将结合附图，对本专利技术的最佳实施方案进行详细描述。首先要指出的是，本专利技术中用到的术语、字词及权利要求的含义不能仅仅限于其字面和普通的含义去理解，还包括进而与本专利技术的技术相符的含义和概念，这是因为我们作为专利技术者，要适当地给出术语的定义，以便对我们的专利技术进行最恰当的描述。因此，本说明和附图中给出的配置，只是本专利技术的首选实施方案，而不是要列举本专利技术的所有技术特性。我们要认识到，还有各种各样的可以取代我们方案的同等方案或修改方案。首先，结合图1，对本专利技术的第一实施例进行介绍。如图1所示，本专利技术提供的互连系统包括：SPI4设备101及PCIExpress设备102，以及连接在SPI4设备101及PCI Express设备102之间的转换单元103，这个转换单元103可以从SPI4设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现ＳＰＩ４设备与ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ设备互连的系统，其特征在于包括：ＳＰＩ４设备及ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ设备；以及连接在ＳＰＩ４设备及ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ设备之间的转换单元，用于将接收到的数据进行解析，并将所 述数据转换为ＳＰＩ４报文或ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ处理层协议内容，发送给所述ＳＰＩ４设备或所述ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ设备。

【技术特征摘要】
1.一种实现SPI4设备与PCI Express设备互连的系统，其特征在于包括：SPI4设备及PCI Express设备；以及连接在SPI4设备及PCI Express设备之间的转换单元，用于将接收到的数据进行解析，并将所述数据转换为SPI4报文或PCI Express处理层协议内容，发送给所述SPI4设备或所述PCI Express设备。2.如权利要求1所述的实现SPI4设备与PCI Express设备互连的系统，其特征在于还包括：与所述转换单元相连的中断单元，用于接收和处理中断请求或错误消息，并将处理结果上报给内置或外接于所述SPI4设备的中央处理器CPU。3.如权利要求2所述的实现SPI4设备与PCI Express设备互连的系统，其特征在于还包括：分别与所述转换单元、所述中断单元及所述中央处理器CPU相连的中央处理器CPU接口单元，用于接收或转发所述中央处理器CPU与所述转换单元、所述中断单元之间传输的数据，并且解析由所述中央处理器CPU发出的配置信息。4.如权利要求1所述的实现SPI4设备与PCI Express设备互连的系统，其特征在于：所述转换单元与所述SPI4设备之间具有数据通道和控制通道，所述数据通道用于数据报文的传输，所述控制通道用于控制报文的传输。5.一种利用权利要求1所述的系统实现SPI4设备与PCI Express设备互连的方法，其特征在于包括：SPI4设备或PCI Express设备向转换单元发送数据；所述转换单元将所述数据转换为PCI Express处理层协议内容或SPI4报文，发送给所述PCI Express设备或所述SPI4设备。6.如权利要求5所述的实现SPI4设备与PCI Express设备互连的方法，其特征在于还包括：所述转换单元在接收到所有的数据后，确定所述数据的内容类型为配置内容类型时，所述转换单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖亮，陈科，瞿凯，朱根俊，郭峰，解叶军，王书剑，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]