[發(fā)明專利]一種用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110235227.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN113079100A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許川佩;張碩;陳帥印;胡聰;張龍;朱愛軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/771
• 分類號(hào): H04L12/771;H04L12/741
• 代理公司: 桂林文必達(dá)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 白洪

本發(fā)明公開了一種用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器，多個(gè)路由器本體，每個(gè)所述路由器本體與外部的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片之間、每個(gè)所述路由器本體與上位機(jī)之間形成數(shù)據(jù)交互；每個(gè)所述路由器本體的東南西北四個(gè)方向均設(shè)置有輸入端口和輸出端口，以及在每個(gè)所述路由器本體的西南方向之間設(shè)置有本地端口，每個(gè)所述輸入端口、每個(gè)所述輸出端口和本體端口均與交換開關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路連接，以此設(shè)計(jì)出一種為高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而專門設(shè)計(jì)的路由器。簡(jiǎn)化了用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)后的路由器時(shí)序更優(yōu)、延時(shí)更低，解決了用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器不能滿足高速數(shù)據(jù)采集帶寬要求的缺陷，用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器接口靈活性差、可擴(kuò)展性不強(qiáng)的缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(Analog-to-DigitalConverter,ADC)的采樣率和分辨率等性能指標(biāo)的要求越來越高。然而在工藝條件限制下，ADC的采樣率和分辨率提高受限，并且國(guó)外對(duì)我國(guó)施行高性能ADC芯片禁運(yùn)，多片ADC交替采集成為一種提高采樣率的有效方法。現(xiàn)有的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大部分采用總線式的時(shí)間交織采樣技術(shù)，當(dāng)需要拓展采集節(jié)點(diǎn)時(shí)，全局時(shí)鐘同步將變得非常困難。

片上網(wǎng)絡(luò)(Network-on-Chip,NoC)技術(shù)借鑒和吸收了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中的分組交換和路由技術(shù)，使得通信效率大幅提高。采用IP核與通信網(wǎng)絡(luò)分離的方式，系統(tǒng)可重用性大大增強(qiáng)；采用全局異步局部同步(Globally Asynchronous and Locally Synchronous,GALS)通信技術(shù)，避免了龐大時(shí)鐘樹的產(chǎn)生，使得時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)功耗得以降低。

將片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和時(shí)間交替采樣技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集，充分利用了片上網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，拓展了通信帶寬和速率，以及更加靈活的資源節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展。其中NoC中的路由器在整個(gè)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中占據(jù)著重要的作用，然而想要通過NoC來實(shí)現(xiàn)對(duì)高速數(shù)據(jù)的采集，就需要有與之相適應(yīng)的NoC路由器，目前的NoC還沒有為高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而專門設(shè)計(jì)的路由器，低效率的路由器時(shí)序差，而且對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率、數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)以及系統(tǒng)功耗有著重要的影響；而且路由器之間的接口協(xié)議多為自定義的，存在靈活性差、可擴(kuò)展性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，故本發(fā)明提出一種用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器設(shè)計(jì)，以解決以上不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的NoC系統(tǒng)還沒有為高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而專門設(shè)計(jì)的路由器，低效率的路由器時(shí)序差，而且對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率、數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)以及系統(tǒng)功耗有著重要的影響；而且路由器之間的接口協(xié)議多為自定義的，存在靈活性差、可擴(kuò)展性不強(qiáng)的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種用于高速數(shù)據(jù)采集的NoC路由器，包括多個(gè)路由器本體，每個(gè)所述路由器本體與外部的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片之間、每個(gè)所述路由器本體與上位機(jī)之間形成數(shù)據(jù)交互；

每個(gè)所述路由器本體的東南西北四個(gè)方向均設(shè)置有輸入端口和輸出端口，以及在每個(gè)所述路由器本體的西南方向之間設(shè)置有本地端口，每個(gè)所述輸入端口、每個(gè)所述輸出端口和本體端口均與交換開關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路連接；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集的數(shù)據(jù)信息模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到資源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并將所述資源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸至對(duì)應(yīng)的所述輸入端口；

每個(gè)所述輸入端口，用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片傳輸?shù)乃鲑Y源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)或上一級(jí)所述路由器本體發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行解析，再向所述輸出端口輸出數(shù)據(jù)；

所述輸出端口，用于對(duì)輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給下一級(jí)所述路由器本體或所述上位機(jī)；

所述上位機(jī)，用于接收所述輸出端口輸出的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析處理。