[發(fā)明專利]高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010930940.6
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112131169B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐宏;張鴻臻;劉鵬飛;徐杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華東計算技術(shù)研究所（中國電子科技集團公司第三十二研究所）
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征在于，包括：

VPX總線背板：包含多個標準槽位，槽位插入相應(yīng)模塊的板卡，實現(xiàn)背板上各模塊之間的高速信號互聯(lián)；

交換模塊：為各功能板卡的槽位提供高速數(shù)據(jù)通道、高速數(shù)據(jù)輔助通道及高速控制通道，實現(xiàn)各槽位間的高速數(shù)據(jù)通信；

電源模塊：用于提供各槽位電源；

CPU計算模塊：為各槽位之間傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)提供計算服務(wù)；

所述交換模塊還為各槽位提供復位信號、參考時鐘和地址配置信號；

所述交換模塊還為各槽位提供智能平臺管理通道，監(jiān)控和反饋各槽位板卡的溫度和電壓；

所述交換模塊監(jiān)測背板各平面總線資源利用情況，并對各功能板進行控制命令動態(tài)加載和邏輯資源在線重構(gòu)，以及接收各功能板上傳的動態(tài)參數(shù)；

CPU計算模塊采用雙循環(huán)四鏈表的異步收發(fā)數(shù)據(jù)模型，進行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，其中，發(fā)送用戶與接收用戶分別對應(yīng)CPU計算模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送與數(shù)據(jù)接收的主調(diào)程序，數(shù)據(jù)傳輸收發(fā)均以流水方式實現(xiàn)；

所述流水方式包括：

輸入流：發(fā)送用戶輸入數(shù)據(jù)；

控制流：通過水位線，保持發(fā)送端和接收端能力的平衡，對FPGA RapidIO流量進行控制；

緩沖流：通過雙循環(huán)四鏈表對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行緩沖；

輸出流：接收用戶輸出數(shù)據(jù)。

2.一種高速數(shù)據(jù)通信方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，包括：

初始化步驟：安裝RapidIO驅(qū)動程序，初始化RapidIO設(shè)備、門鈴、物理內(nèi)存-RapidIO地址映射和虛擬內(nèi)存映射，初始化待接收鏈、可用地址鏈和接收服務(wù)，初始化待發(fā)送鏈、可用地址鏈和發(fā)送服務(wù)；

運行步驟：數(shù)據(jù)發(fā)送時從可用地址鏈獲取RapidIO地址，將待發(fā)送數(shù)據(jù)和RapidIO地址存入待發(fā)送鏈，后臺運行的發(fā)送服務(wù)線程/進程持續(xù)檢查待發(fā)送鏈表，一旦發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)就將其發(fā)送出去；數(shù)據(jù)接收時采用阻塞中斷式或輪詢式進行數(shù)據(jù)接收；

釋放步驟：停止并釋放數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)和數(shù)據(jù)接收服務(wù)，釋放待接收鏈及可用地址鏈，釋放待發(fā)送鏈及可用地址鏈，釋放虛擬內(nèi)存、物理內(nèi)存-RapidIO地址，關(guān)閉門鈴和RapidIO設(shè)備。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速數(shù)據(jù)通信方法，其特征在于，當獲取到RapidIO地址后，在可用地址鏈中清除該地址；

發(fā)送完成后將RapidIO地址填回到可用地址鏈中。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速數(shù)據(jù)通信方法，其特征在于，阻塞中斷式數(shù)據(jù)接收包括：底層接收服務(wù)線程/進程一直處于門鈴中斷的監(jiān)聽等待狀態(tài)，當RapidIO鏈路上有數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)接收服務(wù)向可用地址鏈申請一個已分配的虛擬內(nèi)存地址，用于放入接收數(shù)據(jù)，并填入待接收鏈，當待接收鏈有數(shù)據(jù)時，用戶獲得接收數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速數(shù)據(jù)通信方法，其特征在于，輪詢式數(shù)據(jù)接收包括：底層接收服務(wù)線程/進程按預(yù)設(shè)頻率自檢底層RapidIO鏈路數(shù)據(jù)，當RapidIO鏈路上有數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)接收服務(wù)向可用地址鏈申請一個已分配的虛擬內(nèi)存地址，用于放入接收數(shù)據(jù)，并填入待接收鏈，當待接收鏈有數(shù)據(jù)時，用戶獲得接收數(shù)據(jù)；

所述預(yù)設(shè)頻率根據(jù)實際數(shù)據(jù)接收速率進行調(diào)控。