[發(fā)明專利]一種基于FPGA的片上網(wǎng)絡(luò)路由器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210186400.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN102685017A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許川佩;任智新;莫瑋;唐海;胡聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.一種基于FPGA的片上網(wǎng)絡(luò)路由器，包括多個(gè)連接在一起的路由器，其特征在于：每個(gè)路由器主要由交換開關(guān)和n+1個(gè)方向的端口鏈路模塊組成，其中n是與當(dāng)前路由器相鄰的路由器個(gè)數(shù)；

交換開關(guān)，負(fù)責(zé)路由器內(nèi)部各端口鏈路模塊之間的數(shù)據(jù)交換；

每個(gè)方向的端口鏈路模塊均包括輸入虛通道緩存模塊、虛通道控制器、路由譯碼器和請(qǐng)求仲裁器；其中，

輸入虛通道緩存模塊，包括虛通道寫選擇器、虛通道、虛通道讀選擇器；虛通道寫選擇器，根據(jù)虛通道控制器給出的虛通道號(hào)選擇要寫的虛通道；虛通道讀選擇器，根據(jù)路由譯碼器給出的虛通道號(hào)選擇要要讀的虛通道；虛通道由至少2個(gè)并接在虛通道寫選擇器和虛通道讀選擇器之間的異步先進(jìn)先出數(shù)據(jù)緩存器組成，用以緩存上個(gè)路由器轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)；

虛通道控制器，在收到上個(gè)路由器的相鄰方向請(qǐng)求仲裁器發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)后，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況選擇一條虛通道同時(shí)給上個(gè)路由器應(yīng)答信號(hào)；

路由譯碼器，在虛通道中有數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)虛通道使用情況選擇由虛通道控制器送來(lái)的頭微片信息，調(diào)用路由計(jì)算函數(shù)并得出下一跳的方向，向?qū)?yīng)方向發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)，建立輸入與輸出方向的鏈路；

請(qǐng)求仲裁器，當(dāng)有多個(gè)方向的路由譯碼器向同一個(gè)方向發(fā)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，用輪詢的方式，選擇其中一個(gè)方向的請(qǐng)求信號(hào)作為最終請(qǐng)求信號(hào)，擁有輸出通道的使用權(quán)，并向下個(gè)路由器發(fā)送申請(qǐng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的片上網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征在于：所述交換開關(guān)由n+1個(gè)n選1的多位多路選擇器構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的片上網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征在于：所述虛通道寫選擇器和虛通道讀選擇器均由一個(gè)多路選擇開關(guān)構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的片上網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征在于：所述虛通道由4個(gè)并接在虛通道寫選擇器和虛通道讀選擇器之間的異步先進(jìn)先出數(shù)據(jù)緩存器組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的一種基于FPGA的片上網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征在于：所述多個(gè)路由器采用規(guī)則二維網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于FPGA的片上網(wǎng)絡(luò)路由器，其特征在于：與當(dāng)前路由器相鄰路由器的個(gè)數(shù)n=4，即每個(gè)路由器包括5個(gè)方向的端口鏈路模塊組成，這5個(gè)方向的端口鏈路模塊分別為東方向端口鏈路模塊、南方向端口鏈路模塊、西方向端口鏈路模塊、北方向端口鏈路模塊和本地方向端口鏈路模塊。