[發(fā)明專利]面向SOC的全域并行收發(fā)數(shù)據(jù)的雙通道SpaceWire控制器及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110297635.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN112948294A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙云富;劉波;華更新;劉鴻瑾;高瑛珂;李圣龍;孫川川;張紹林;梁賢賡;周麗艷;鈕林笑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號(hào): G06F13/16
• 分類號(hào): G06F13/16;G06F13/42
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

本發(fā)明涉及面向SOC的全域并行收發(fā)數(shù)據(jù)的雙通道SpaceWire控制器及控制方法，屬于芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域；采用讀寫分離的通道主動(dòng)申請(qǐng)總線、自主并行收發(fā)數(shù)據(jù)，無需SOC中CPU參與；收發(fā)數(shù)據(jù)采用分時(shí)分塊傳輸，每次猝發(fā)傳輸；并行傳輸數(shù)據(jù)通過增加CRC校驗(yàn)和ID號(hào)的機(jī)制保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院鸵恢滦浴１景l(fā)明實(shí)現(xiàn)了高速總線控制器在數(shù)據(jù)鏈路端實(shí)現(xiàn)自主傳輸數(shù)據(jù)的要求，并可應(yīng)用于SOC中含高速總線接口的設(shè)計(jì)中，具有較高的可移植性和通用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于SOC設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種面向SOC的具備全域并行收發(fā)數(shù)據(jù)能力的雙通道SpaceWire控制器及控制方法。

背景技術(shù)

SpaceWire總線是一種全雙工的高速串行總線標(biāo)準(zhǔn)，總線傳輸?shù)淖畲笏俾蕿?00Mbps，典型工作速率為200Mbps。目前SpaceWire總線作為空間電子系統(tǒng)間的高速總線傳輸通道，具有速率高，傳輸數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)。現(xiàn)有的SpaceWire控制器通常配置一個(gè)專用的SRAM用來緩存數(shù)據(jù)，當(dāng)SpaceWire總線傳輸大數(shù)據(jù)塊的過程中，通常由CPU負(fù)責(zé)將大塊的數(shù)據(jù)拆分成若干個(gè)小包后，發(fā)送到SpaceWire控制器的獨(dú)有存儲(chǔ)區(qū)中再發(fā)送；在接收數(shù)據(jù)過程中當(dāng) SpaceWire獨(dú)有的存儲(chǔ)區(qū)存滿后，需要中斷CPU，并由CPU幫助SpaceWire搬運(yùn)數(shù)據(jù)，傳送大數(shù)據(jù)塊的過程中需要多次中斷CPU，嚴(yán)重地影響了CPU執(zhí)行其他任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種面向SOC的具備全域并行收發(fā)數(shù)據(jù)能力的雙通道SpaceWire控制器及控制方法，實(shí)現(xiàn)了在 SOC內(nèi)部，無需CPU參與的情況下，自主搬運(yùn)數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)性和可靠性，從而提高了SOC的整體性能和可靠性，具有較高的可移植性和通用性。

本發(fā)明解決技術(shù)的方案是：

面向SOC的全域并行收發(fā)數(shù)據(jù)的雙通道SpaceWire控制器，包括SOC 總線使用權(quán)控制模塊、發(fā)送管理模塊、接收管理模塊、發(fā)送器A、發(fā)送器B、接收器A和接收器B；

SOC總線使用權(quán)控制模塊：實(shí)時(shí)查詢SOC總線網(wǎng)絡(luò)的空閑狀態(tài)和 SpaceWire數(shù)據(jù)請(qǐng)求狀態(tài)，當(dāng)SpaceWire數(shù)據(jù)請(qǐng)求和總線網(wǎng)絡(luò)空閑同時(shí)有效時(shí)，獲得SOC總線的使用權(quán)，并行實(shí)現(xiàn)發(fā)送管理模塊和SOC可訪問的存儲(chǔ)器之間、接收管理模塊和SOC可訪問的存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)搬運(yùn)；

發(fā)送管理模塊：向SOC總線使用權(quán)控制模塊實(shí)時(shí)發(fā)送SpaceWire數(shù)據(jù)讀取請(qǐng)求；將SOC總線使用權(quán)控制模塊從SOC可訪問的存儲(chǔ)器讀取的數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送給發(fā)送器A和發(fā)送器B；

接收管理模塊：向SOC總線使用權(quán)控制模塊實(shí)時(shí)發(fā)送SpaceWire數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求；當(dāng)SOC總線使用權(quán)控制模塊獲得SOC總線的使用權(quán)后，對(duì)接收器A 和接收器B接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和比對(duì)，將正確的數(shù)據(jù)通過SOC總線使用權(quán)控制模塊寫入SOC可訪問的存儲(chǔ)器。

SOC總線使用權(quán)控制模塊采用獨(dú)立的讀通道和寫通道并行讀寫SOC可訪問的存儲(chǔ)器；在獨(dú)立的讀、寫通道采用獨(dú)立的地址、控制和數(shù)據(jù)周期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保證全雙工的SpaceWire總線并行執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的搬運(yùn)。

SOC總線使用權(quán)控制模塊采用分時(shí)分塊搬運(yùn)數(shù)據(jù)的方式，分別在發(fā)送管理模塊和SOC可訪問的存儲(chǔ)器之間搬運(yùn)數(shù)據(jù)，在接收管理模塊和SOC可訪問的存儲(chǔ)器之間搬運(yùn)數(shù)據(jù)；

分時(shí)分塊搬運(yùn)數(shù)據(jù)的具體方法為：SOC總線使用權(quán)控制模塊獲得總線使用權(quán)后，采用猝發(fā)傳輸?shù)姆绞剑瑐鬏旈L(zhǎng)度為128字節(jié)，如果數(shù)據(jù)長(zhǎng)度fet_len小于等于128字節(jié)，則一次猝發(fā)傳輸完成后，釋放總線；如果數(shù)據(jù)長(zhǎng)度fet_len 大于128字節(jié)，則進(jìn)行n次傳輸，每次傳輸完成后，均要求釋放總線，然后再重新申請(qǐng)總線的使用權(quán)，以防止SpaceWire總線控制器長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)占總線，影響 SOC的其他總線傳輸，傳輸次數(shù)n的計(jì)算方法：

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