[發明專利]一種多路數據傳輸的方法及系統

有效

• 申請號: 200910135508.1
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101520714A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 彭鼎祥
• 申請（專利權）人: 福建星網銳捷網絡有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及數據傳輸領域，尤其涉及一種多路數據傳輸的方法及系統。

背景技術

隨著數字技術的發展，設計和生產了越來越多的大規模集成電路，例如：現 場可編程門陣列(Field?Programmable?Gate?Array，FPGA)、復雜可編程邏輯器 件(Complex?Programmable?Logic?Device，CPLD)、以及專用集成電路(Application Specific?Integrated?Circuits，ASIC)等等。利用這些大規模集成電路可以組成多 路數據處理系統，進行多路數據的傳輸，例如以太網交換機中的數據幀交換、數 據幀緩存和數據幀統計；圖像信號處理系統中的多路圖像緩存、處理和傳輸等等。

參見圖1，多路數據的傳輸模型包括：數據發送端100、數據接收端200、公 共存儲介質單元300、讀寫仲裁單元400、寫入端口仲裁單元500和讀出端口仲 裁單元600。其中，數據發送端100包括多個端口，數據接收端200包括多個端 口。這樣，多路數據傳輸的過程包括：讀寫仲裁單元400接到數據發送端100至 少一個端口發起的寫入請求和/或數據接收端200至少一個端口發起的讀出請求 后，判斷是進入寫操作周期，還是讀操作周期；當進入寫操作周期時，寫入端口 仲裁單元500確定數據發送端100中，向公共存儲介質單元300中寫入數據的端 口，然后根據確定的端口向公共存儲介質單元300中寫入數據；當進入讀操作周 期時，讀出端口仲裁單元600確定數據接收端200中，從公共存儲介質單元300 中讀出數據的端口，然后根據確定的端口從公共存儲介質單元300中讀出數據。

目前，當讀寫仲裁單元400同時接到寫入請求和讀出請求時，判斷是進入寫 操作周期，還是讀操作周期的讀寫仲裁方法包括：固定比例讀寫仲裁和寫操作優 先讀寫仲裁。所述固定比例讀寫仲裁是指讀操作周期和寫操作周期呈一固定比 例。例如1∶1，1∶2，3∶2等等。所述寫操作優先讀寫仲裁是指寫操作請求比讀操 作請求優先級更高，那么如果同時有讀寫操作請求，則優先響應寫操作請求，從 而確保傳輸數據能及時寫入公共存儲介質單元300。

數據發送端100和數據接收端200中的各個端口內都有緩存區FIFO，存儲 需要進行傳輸的數據，因此，寫入端口仲裁單元500確定數據發送端100中，向 公共存儲介質單元300中寫入數據的端口，以及讀出端口仲裁單元600確定數據 接收端200中，從公共存儲介質單元300中讀出數據的端口的端口仲裁方法包括： 根據每個端口FIFO中的數據水線進行仲裁，其中，數據水線是存儲單元中數據 量多少的參數，這樣，從FIFO中數據水線最高的端口進行數據傳輸。

但是，目前多路數據傳輸的過程中讀寫仲裁方法以及端口仲裁方法還存在以 下不足之處：

1、如圖2，仲裁操作與數據讀寫操作串行。這種情況下，每次數據讀寫操作 之前都進行一次端口仲裁操作，那么無疑將占用公共存儲介質單元的數據帶寬。 如果仲裁操作周期過多，那么必將使得公共存儲介質單元的帶寬利用率大大降 低。

2、各路的數據流量不均衡將會導致各個端口內緩存FIFO的數據水線不同。 如果單純的通過以數據水線高低來進行端口仲裁單元，那么數據流量較小的端 口，由于其內部FIFO的數據水線較低，將長時間不能進行數據傳輸。這在多路 數據傳輸中明顯是不合理的。

3、理想情況下，讀寫操作周期應該是均衡的，采用固定比例1∶1進行讀寫仲 裁單元，這樣寫入公共存儲介質單元的數據才能被及時的讀出，從而減少數據傳 輸的延時。

但是，如果出現公共存儲介質單元的數據操作帶寬不夠的情況，就很難滿足 這個操作比例。這時為了避免傳輸流量峰值時數據丟失，往往需要先設置寫操作 周期優先，隨著公共存儲介質單元中數據水線上升到一定程度，再設置讀操作周 期優先。但是，這種絕對的優先設置將使得讀寫操作周期比例嚴重失衡，在數據 傳輸初期，寫入操作占主導地位，沒有從公共存儲介質單元讀出數據，這樣容易 造成下游數據傳輸模塊的閑置；在數據傳輸后期，讀出操作占主導地位，這樣容 易造成下游數據傳輸模塊的擁塞。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種多路數據傳輸的方法，用以解決現有技術 中由于端口仲裁不合理造成多路數據傳輸效率低的問題。