[發明專利]一種萬兆以太網變速箱Fifo讀寫控制及容錯系統

有效

• 申請號: 201110383678.9
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102685091A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 張磊;竇曉光;李靜;紀奎;張英文;白宗元
• 申請（專利權）人: 曙光信息產業（北京）有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于網絡通信領域，具體講涉及一種10GEthernet?GearboxFifo讀寫控制及容錯系統。?

背景技術

10GEthernet?PCS(物理編碼)子層位于協調子層(通過GMII)和物理介質接入層(PMA)子層之間，它將經過完善定義的以太網MAC功能映射到現存的編碼和物理層信號系統的功能上并和上層RS/MAC層的接口XGMII連接，與下層PMA接口使用的是PMA服務接口。?

一般來說，可以通過上層配置寄存器選擇10GBASE的類型：10GBASE-X、10GBASE-R、10GBASE-W。10GBASE-X使用一種特緊湊包裝，4個接收器和4個在1300nm波長附近以大約25nm為間隔工作的激光器，每一對發送器/接收器在3.125Gbit/s速度(數據流速度為2.5Gbit/s)；10GBASE-R是一種使用64B/66B編碼的串行接口，數據流為10.000Gbit/s(開銷體現在2bit同步頭上)，因而產生的時鐘速率為10.3125Gbit/s；10GBASE-W是廣域網接口，與SONET?OC-192兼容，其時鐘為9.953Gbit/s數據流為9.585Gbit/s。?

在復雜的網絡設備中，很多因素會導致PCS層接收到的碼流失真，也就是線路信號質量衰減引起的數據跳變錯誤，這些因素包括：光模塊波長類型不匹配、光纖長度過長、多次使用分光設備、網絡設備過熱引起的信號質量問題等等。若PCS層不采取任何容錯方法?進行處理，那么會導致PCS層功能異常，而絕大部分問題出現在PCS層的Gearbox?Fifo變速模塊中，因為其它幾個模塊為流水操作，而Gearbox?Fifo變速模塊包括一個跨時鐘域fifo，容易出現模塊死鎖現象，所以Gearbox?Fifo的操作就顯得十分重要。?

發明內容

為克服上述缺陷，本發明提供了一種10GEthernet?Gearbox?Fifo讀寫控制及容錯系統，避免因為線路信號質量問題帶來的誤讀寫或控制出錯的問題。?

為實現上述目的，本發明提供一種10GEthernet?Gearbox?Fifo讀寫控制及容錯系統，其包括：PCS接收設備和與其通過接口總線XSBI連接的收發器；所述PCS接收設備包括Demux模塊、同步頭查找模塊、解擾模塊、Gearbox?Fifo變速模塊和64B/66B解碼模塊；所述Demux模塊、所述同步頭查找模塊、所述解擾模塊、所述Gearbox?Fifo變速單元和所述64B/66B解碼模塊依次連接；其改進之處在于，所述Gearbox?Fifo變速單元包括：數據fifo、控制fifo、超短幀處理模塊、超長幀處理模塊、丟幀頭處理模塊、丟幀尾處理模塊、讀寫選擇模塊和監控數據模塊；所述超長幀處理模塊和所述丟幀尾處理模塊都分別與所述數據fifo和所述控制fifo連接；所述控制fifo分別對所述讀寫選擇模塊和所述監控數據模塊進行控制；所述數據fifo與所述讀寫選擇模塊連接；所述數據fifo向所述監控數據模塊傳輸fifo?empty/almost?full信號以及監控寫數據fifo的sof信號。?

本發明提供的優選技術方案中，所述同步頭查找模塊找到?64B/66B編碼后形成2bit同步頭。?

本發明提供的第二優選技術方案中，所述超短幀處理模塊，若幀長小于64bytes并大于8bytes時，則寫入Gearbox?Fifo；若幀長小于等于8bytes時，丟棄幀。?

本發明提供的第三優選技術方案中，所述超長幀處理模塊，設置計數器，所述計數器記錄幀周期數，若幀周期數超過256周期，則對幀做截斷處理。?

本發明提供的第四優選技術方案中，所述丟幀頭處理模塊，對幀的SFD進行檢測，若檢測不到SFD，則不進行寫數據操作；所述SFD為幀定界byte。?

本發明提供的第五優選技術方案中，所述丟幀尾處理模塊，當幀沒有幀結束標記時，如果此時fifo?almost?full信號拉高，則強制此幀寫操作完成。?

本發明提供的第六優選技術方案中，所述讀寫選擇模塊采用數據fifo信號和與其異步的控制fifo信號對所述Gearbox?Fifo變速單元的讀寫進行操作。?

本發明提供的第七優選技術方案中，所述監控數據模塊產生fifoempty信號，對所述Gearbox?Fifo變速單元進行復位。?

本發明提供的第八優選技術方案中，所述系統使用型號為lx130t的fpga芯片。?