[發明專利]使用硬件同步電路處理同步網絡幀的集成電路和方法

有效

• 申請號: 201710454692.0
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107528657B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 胡伯特斯·杰拉德斯·亨德里克斯·維梅倫;尼克拉·康納爾
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 范心田

1.一種集成電路IC裝置，其特征在于，所述IC裝置包括：

以太網幀處理器；

耦合到所述以太網幀處理器的至少一個以太網端口；以及

耦合到所述以太網幀處理器和所述至少一個以太網端口的硬件同步電路，所述硬件同步電路包括：

控制器；

耦合到所述控制器的本地時鐘；

耦合到所述控制器的媒體無關外圍設備；以及

耦合到所述媒體無關外圍設備的媒體相關外圍設備；

其中可以獨立于所述以太網幀處理器向所述硬件同步電路提供電力；

其中在所述以太網幀處理器掉電時，所述硬件同步電路配置為根據IEEE 802.1AS標準處理信息從而在硬件中執行IEEE 802.1AS功能，在硬件中執行的所述IEEE 802.1AS功能包括幀時間戳標記、停留時間計算、傳播延遲計算、速率比計算、相鄰速率比計算中的至少一個。

2.根據權利要求1所述的IC裝置，其特征在于，所述控制器被配置成當幀包括所述硬件同步電路無法處理的IEEE 802.1AS功能時，將所述幀轉發給耦合到所述IC裝置的微控制器和所述以太網幀處理器中的至少一個。

3.一種用于處理同步網絡幀的方法，其特征在于，所述方法包括：

對硬件同步電路加電；

接收IEEE 802.1AS幀；

確定所述IEEE 802.1AS幀是否需要由微控制器進行處理；

如果所述IEEE 802.1AS幀需要由微控制器進行處理，對所述微控制器加電，使用所述微控制器處理所述IEEE 802.1AS幀，以及使所述微控制器掉電；和

如果所述IEEE 802.1AS幀不需要由微控制器進行處理，使用硬件同步電路處理所述IEEE 802.1AS幀，其中使用所述硬件同步電路處理IEEE 802.1AS幀包括在所述微控制器掉電時在硬件中執行IEEE 802.1AS功能，在硬件中執行的所述IEEE 802.1AS功能包括幀時間戳標記、停留時間計算、傳播延遲計算、速率比計算、相鄰速率比計算中的至少一個。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在處理所述IEEE 802.1AS幀中使用的雙數類型整數被存儲在所述硬件同步電路中的64位寄存器中，其中前4位分配給整數值，并且后60位分配給分數值。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，使用不恢復除法算法計算速率比，所述不恢復除法算法使用所述硬件同步電路中的寄存器經由迭代減法和移位實施。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述硬件同步電路被配置成處理以太網幀中的部分范圍的報頭數據并且將所述數據存儲在所述硬件同步電路中的寄存器中。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，當幀包括所述硬件同步電路無法處理的IEEE 802.1AS功能時，將所述幀轉發給耦合到IC裝置的微控制器和以太網幀處理器中的至少一個。

8.一種汽車以太網網絡，其特征在于，所述網絡包括：

至少一個交換機，所述交換機配置有硬件同步電路并且耦合到微控制器；

至少一個端節點，所述端節點耦合到所述交換機、微控制器以及其中配置硬件同步電路的收發器；以及

耦合到所述微控制器的時間敏感以太網裝置，所述微控制器耦合到所述端節點；

其中所述網絡使用IEEE 802.1AS進行同步；并且

其中IEEE 802.1AS功能由所述交換機中和在所述端節點內的所述收發器中的所述硬件同步電路執行，并被配置為當交換機微控制器和端節點微控制器保持斷電時根據IEEE802.1AS標準處理信息，其中當所述交換機微控制器和所述端節點微控制器保持斷電時在硬件中通過所述硬件同步電路執行的IEEE 802.1AS功能包括幀時間戳標記、停留時間計算、傳播延遲計算、速率比計算、相鄰速率比計算中的至少一個。

9.根據權利要求8所述的汽車以太網網絡，其特征在于，耦合到所述至少一個交換機的所述斷電的微控制器的再同步可以由所述至少一個交換機中的所述硬件同步電路來促進，并且耦合到所述至少一個端節點的所述斷電的微控制器的再同步可以由所述至少一個端節點中的所述硬件同步電路來促進。