[發(fā)明專利]一種基于數(shù)字電路的FC網(wǎng)絡序列發(fā)送控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611140892.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN108616329B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 蒲愷;張利洲;田園;李大鵬;李玉發(fā);劉軍偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 郭平

1.一種基于數(shù)字電路的FC網(wǎng)絡序列發(fā)送控制系統(tǒng)，其特征在于：包括配置寄存器組、本地緩存、數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機、數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機和發(fā)送超時計數(shù)單元五部分；其中，

配置寄存器組包括：

1)、由主機填寫數(shù)字電路讀取的S_ID寄存器、D_ID寄存器、幀長度寄存器、起始地址寄存器、長度寄存器、超時值寄存器和超時處理方式寄存器；其中，

a、S_ID寄存器存儲FC幀頭中S_ID字段的用戶設置值；

b、D_ID寄存器存儲FC幀頭中D_ID字段的用戶設置值；

c、幀長度寄存器存儲FC幀數(shù)據(jù)負載長度的用戶設置值；

d、起始地址寄存器存儲用戶數(shù)據(jù)在主機內(nèi)存中的起始地址，對該寄存器的寫操作是啟動數(shù)字電路進行發(fā)送的觸發(fā)條件，必須最后設置；

e、長度寄存器存儲用戶數(shù)據(jù)的字節(jié)長度；

f、超時值寄存器存儲用戶數(shù)據(jù)可以占用發(fā)送通道的時間值；

g、超時處理方式寄存器存儲用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送時間超過超時值寄存器設定值后的處理方式，包括超時續(xù)傳和超時中止兩種方式；

2)、由數(shù)字電路填寫主機讀取的發(fā)送完成地址寄存器和超時地址寄存器；其中，

a、發(fā)送完成地址寄存器存儲發(fā)送完成的用戶數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的起始地址；

b、超時地址寄存器存儲占用發(fā)送通道時間超過超時值寄存器設定值的用戶數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的起始地址；

本地緩存包括若干個大小為2112B的緩存單元和一個參數(shù)FIFO，參數(shù)FIFO的深度與緩存單元個數(shù)相同，緩存單元個數(shù)由用戶確定；其中，緩存單元由主機接口寫入并更新寫指針，由數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機讀出并更新讀指針；參數(shù)FIFO由數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機寫入，由數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機清除；

數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機根據(jù)主機配置和本地緩存的空閑狀態(tài)請求主機接口將一幀數(shù)據(jù)負載從內(nèi)存讀入緩存單元中，并將該幀數(shù)據(jù)的相關信息寫入?yún)?shù)FIFO；所述相關信息包括起始地址、最末幀指示標志、數(shù)據(jù)長度、S_ID、D_ID、OX_ID、SEQ_ID和SEQ_CNT；

數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機根據(jù)參數(shù)FIFO傳遞過來的相關信息，將本地緩存單元的數(shù)據(jù)讀出并組織成完整的FC幀發(fā)出；

發(fā)送超時計數(shù)單元包括超時計數(shù)器、超時計數(shù)地址寄存器和超時計數(shù)方式寄存器，其中，超時計數(shù)器為自減計數(shù)器，超時計數(shù)地址寄存器用于記錄當前超時計數(shù)的序列在內(nèi)存中的起始地址，超時計數(shù)方式寄存器用于記錄當前超時計數(shù)的序列在超時后的處理方式；

配置寄存器組中的S_ID寄存器、D_ID寄存器、幀長度寄存器、起始地址寄存器、長度寄存器、超時值寄存器和超時處理方式寄存器均輸出給數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機；本地緩存從主機接口和數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機輸入數(shù)據(jù)，向數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機和發(fā)送超時計數(shù)單元輸出數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機寫本地緩存中的參數(shù)FIFO，清除配置寄存器組中S_ID寄存器、D_ID寄存器、幀長度寄存器、起始地址寄存器、長度寄存器、超時值寄存器和超時處理方式寄存器的當前值；數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機從本地緩存的參數(shù)FIFO獲取參數(shù)，從緩存單元獲取數(shù)據(jù)，向配置寄存器組中的發(fā)送完成地址寄存器寫入值；發(fā)送超時計數(shù)單元從本地緩存的參數(shù)FIFO獲取參數(shù)，向數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機和數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機輸出超時指示信號及超時計數(shù)地址寄存器和超時計數(shù)方式寄存器的值，并向配置寄存器組中的超時地址寄存器和發(fā)送完成地址寄存器寫入值。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字電路的FC網(wǎng)絡序列發(fā)送控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的由主機填寫數(shù)字電路讀取的S_ID寄存器、D_ID寄存器、幀長度寄存器、起始地址寄存器、長度寄存器、超時值寄存器和超時處理方式寄存器，都采用FIFO實現(xiàn)，F(xiàn)IFO深度由用戶確定，它們之間為一一對應關系。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字電路的FC網(wǎng)絡序列發(fā)送控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的由數(shù)字電路填寫主機讀取的發(fā)送完成地址寄存器和超時地址寄存器，都采用FIFO實現(xiàn)，F(xiàn)IFO深度由用戶確定。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字電路的FC網(wǎng)絡序列發(fā)送控制系統(tǒng)，其特征在于：數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機中，該幀數(shù)據(jù)的相關信息包括起始地址、最末幀指示標志、數(shù)據(jù)長度、S_ID、D_ID、OX_ID、SEQ_ID和SEQ_CNT。

5.一種基于數(shù)字電路的FC網(wǎng)絡序列發(fā)送控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

第1步、主機準備好待發(fā)送數(shù)據(jù)；

第2步、主機將配置數(shù)據(jù)寫入配置寄存器組中除起始地址寄存器外的其它寄存器；

第3步、主機將待發(fā)送數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的起始地址寫入起始地址寄存器；

第4步、數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機、數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機和發(fā)送超時計數(shù)單元并行工作；其中，

1)、數(shù)據(jù)請求狀態(tài)機包括S0、S1、S2、S3和S4五種狀態(tài)，其特征在于：

a、狀態(tài)機初始狀態(tài)為S0狀態(tài)；

b、當處于S0狀態(tài)時，若起始地址寄存器非空，則初始化待發(fā)送數(shù)據(jù)長度和相關信息，所述相關信息包括起始地址、最末幀指示標志、數(shù)據(jù)長度、S_ID、D_ID、OX_ID、SEQ_ID和SEQ_CNT，其中，

a)、待發(fā)送數(shù)據(jù)長度初始化為長度寄存器的值；

b)、起始地址初始化為起始地址寄存器的值；

c)、最末幀指示標志初始化時比較幀長度寄存器和長度寄存器是否相等，若相等則初始化為1，否則初始化為0；

d)、數(shù)據(jù)長度初始化時判斷是否為最后一幀，若是則初始化為發(fā)送長度寄存器的值，否則初始化為幀長度寄存器的值；

e)、S_ID初始化為S_ID寄存器的值；

f)、D_ID初始化為D_ID寄存器的值；

g)、OX_ID的初始化由用戶根據(jù)交換策略設定；

h)、SEQ_ID的初始化由用戶設定；

i)、SEQ_CNT初始化為0；

跳轉(zhuǎn)到S1狀態(tài)，否則保持S0狀態(tài)；

c、當處于S1狀態(tài)時，

若檢測到超時指示信號，則比較起始地址寄存器的值是否與超時計數(shù)地址寄存器的輸出值相等，若相等則根據(jù)超時計數(shù)方式寄存器的值選擇處理方式，當為超時中止時跳轉(zhuǎn)到S3狀態(tài)；

否則，若本地緩存未滿，則將相關信息寫入?yún)?shù)FIFO，判斷待發(fā)送的數(shù)據(jù)長度是否與幀長度寄存器相等，若相等跳轉(zhuǎn)到S3狀態(tài)；

否則，跳轉(zhuǎn)到S2狀態(tài)；

d、當處于S2狀態(tài)時，更新待發(fā)送數(shù)據(jù)長度和相關信息，其中，

a)、待發(fā)送數(shù)據(jù)長度更新為當前值減去幀長度寄存器的值；

b)、最末幀指示標志更新時判斷下次發(fā)送是否為最后一幀，若是則更新為1，否則更新為0；

c)、數(shù)據(jù)長度更新時判斷下次發(fā)送是否為最后一幀，若是則更新為待發(fā)送數(shù)據(jù)長度當前值減去幀長度寄存器的值，否則仍然為幀長度寄存器的值；

d)、起始地址、S_ID、D_ID、OX_ID和SEQ_ID不更新；

e)、SEQ_CNT更新為當前值加1；

跳轉(zhuǎn)到S1狀態(tài)；

e、當處于S3狀態(tài)時，清除S_ID寄存器、D_ID寄存器、幀長度寄存器、起始地址寄存器、長度寄存器、超時值寄存器和超時處理方式寄存器的當前值，跳轉(zhuǎn)到S4狀態(tài)；

f、當處于S4狀態(tài)時，跳轉(zhuǎn)到S0狀態(tài)；

2)、數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機包括S0、S1、S2和S3四種狀態(tài)，其特征在于：

a、狀態(tài)機初始狀態(tài)為S0狀態(tài)；

b、當處于S0狀態(tài)時，

若緩存單元為空則保持S0狀態(tài)；

否則，讀取參數(shù)FIFO的相關信息，若為序列的第一幀或未檢測到超時指示信號則跳轉(zhuǎn)到S1狀態(tài)；

否則，跳轉(zhuǎn)到S2狀態(tài)；

c、當處于S1狀態(tài)時，將負載數(shù)據(jù)讀出并組幀發(fā)送，待發(fā)送完成后判斷是否為序列的最后一幀，若是則將參數(shù)FIFO中的起始地址寫入發(fā)送完成地址寄存器，跳轉(zhuǎn)到S2狀態(tài)，若不是則僅跳轉(zhuǎn)到S2狀態(tài)；

d、當處于S2狀態(tài)時，更新緩存單元讀指針，清除參數(shù)FIFO的當前值，跳轉(zhuǎn)到S3狀態(tài)；

e、當處于S3狀態(tài)時，跳轉(zhuǎn)到S0狀態(tài)；

3)、發(fā)送超時計數(shù)單元的工作流程其特征在于：

a、判斷數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機當前處理的是否為第一幀或最后一幀；

b、若是第一幀，則無效超時指示信號，超時計數(shù)器從參數(shù)FIFO加載超時值并開始自減計數(shù)，超時計數(shù)地址寄存器從參數(shù)FIFO獲取地址信息并保存，超時計數(shù)方式寄存器從參數(shù)FIFO獲取超時處理方式并保存；

c、當超時計數(shù)器減為0時，產(chǎn)生超時指示信號，將超時計數(shù)地址寄存器的值寫入超時地址寄存器并輸出，輸出超時計數(shù)方式寄存器的值,并判斷超時后處理方式；

d、若超時計數(shù)方式寄存器的值表明超時處理方式為超時中止則將超時計數(shù)地址寄存器的值寫入發(fā)送完成寄存器；

e、若是最后一幀，則超時計數(shù)器停止計數(shù)，無效超時指示信號。