本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)多通道同步并行傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)。

背景技術(shù)：
目前，在基于數(shù)據(jù)雙極性編碼的碼分多址片上網(wǎng)絡(luò)(CDMA-NoC)系統(tǒng)中，進行多通道同步并行數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰u漸被提及，但目前尚未出現(xiàn)相關(guān)技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實現(xiàn)多通道同步并行傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)，以實現(xiàn)多通道同步并行傳輸。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種實現(xiàn)多通道同步并行傳輸?shù)姆椒?，包括：發(fā)送端和接收端通過片上網(wǎng)絡(luò)NoC上的發(fā)送口和接收口接入NoC；所述發(fā)送口和接收口具有同時、并行進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Γ话l(fā)送端將數(shù)據(jù)發(fā)送到NoC的發(fā)送口，發(fā)送口將收到的數(shù)據(jù)編碼成雙極性數(shù)據(jù)符號，并將該雙極性數(shù)據(jù)符號用沃爾什Walsh碼進行調(diào)制；之后NoC將所有發(fā)送口的調(diào)制符號同步相加混合，再將混合后的信號同步并行地經(jīng)NoC總線發(fā)送到每個接收口；接收口根據(jù)其Walsh碼從收到的混合數(shù)據(jù)中解調(diào)出雙極性數(shù)據(jù)符號，再將該雙極性數(shù)據(jù)符號解碼并送到接收端。其中，發(fā)送數(shù)據(jù)時，每個發(fā)送端將位寬為N比特的二進制數(shù)據(jù)發(fā)送到NoC的端口調(diào)制器；每個接收口從接收端接收位寬為N比特的二進制數(shù)據(jù)；所述端口調(diào)制器含有K個碼道調(diào)制器，端口調(diào)制器中的K個碼道調(diào)制器的輸出經(jīng)合并后，再經(jīng)端口合并器接到NoC內(nèi)部總線上；來自NoC總線的信號并行地發(fā)送到NoC的端口解調(diào)器中的K個碼道解調(diào)器，其中，經(jīng)K個碼道解調(diào)器解調(diào)后的數(shù)據(jù)通過并串合成一路。其中，所述碼道調(diào)制器將來自發(fā)送端的N位數(shù)據(jù)通過編碼器轉(zhuǎn)成N+1位的雙極性數(shù)據(jù)符號，并被給定的雙極性沃爾什Walsh碼調(diào)制，使調(diào)制后的每個數(shù)據(jù)符號變成L碼片；將其中Q個碼片并行傳輸。其中，調(diào)整所述N+1位的雙極性數(shù)據(jù)符號時，由所述碼道調(diào)制器內(nèi)的符號調(diào)制器將N+1位的雙極性數(shù)據(jù)符號分成兩路接到一個二選一開關(guān)上，其中一路符號取反；每個雙極性數(shù)據(jù)符號被給定的Walsh碼通過二選一開關(guān)調(diào)制成L個碼片；如果對應(yīng)的碼片是+1，則輸出直接取輸入，否則取反。其中，合并后的所述輸出經(jīng)所述端口合并器接到NoC內(nèi)部總線上時，端口合并器將來自所有發(fā)送口的調(diào)制信號混合后發(fā)送到NoC內(nèi)部總線上，并通過該總線發(fā)送到所有端口解調(diào)器。其中，所述碼道解調(diào)器接收到來自NoC總線的信號時，執(zhí)行碼道調(diào)制器的反運算；來自NoC內(nèi)部系統(tǒng)總線的混合信號通過所述碼道解調(diào)器后，被去掉正交碼的用戶數(shù)據(jù)的時鐘為外圍時鐘。其中，所述碼道調(diào)制器內(nèi)的符號解調(diào)器將輸入信號分成兩路，其中一路取反；并將所述兩路信號通過一個由正交碼控制的二取一開關(guān)發(fā)送到累加器上，觸發(fā)累加器將L個碼片(對應(yīng)一個用戶數(shù)據(jù))累加，然后將累加的結(jié)果除以L以還原用戶數(shù)據(jù)。其中，所述Walsh碼由發(fā)送口的目的地址唯一指定，每個接收口由一個唯一的Walsh碼指定。一種實現(xiàn)多通道同步并行傳輸?shù)南到y(tǒng)，包括具有同時、并行進行數(shù)據(jù)傳輸能力的發(fā)送口和接收口，還包括設(shè)置有所述發(fā)送口和接收口的NoC；其中，所述發(fā)送口和接收口，用于將發(fā)送端和接收端接入NoC；并且，所述發(fā)送口，用于接收發(fā)送端發(fā)送到NoC的數(shù)據(jù)，并將收到的數(shù)據(jù)編碼成雙極性數(shù)據(jù)符號，并將該雙極性數(shù)據(jù)符號用Walsh碼進行調(diào)制；所述NoC，用于將所有發(fā)送口的調(diào)制符號同步相加混合，再將混合后的信號同步并行地經(jīng)NoC總線發(fā)送到每個接收口；所述接收口，用于根據(jù)其Walsh碼從收到的混合數(shù)據(jù)中解調(diào)出雙極性數(shù)據(jù)符號，再將該雙極性數(shù)據(jù)符號解碼并送到接收端。其中，發(fā)送數(shù)據(jù)時，每個發(fā)送端用于將位寬為N比特的二進制數(shù)據(jù)發(fā)送到NoC的端口調(diào)制器；每個接收口用于從接收端接收位寬為N比特的二進制數(shù)據(jù)；所述端口調(diào)制器含有K個碼道調(diào)制器，端口調(diào)制器中的K個碼道調(diào)制器的輸出經(jīng)合并后，再經(jīng)端口合并器接到NoC內(nèi)部總線上；來自NoC總線的信號并行地發(fā)送到NoC的端口解調(diào)器中的K個碼道解調(diào)器，其中，經(jīng)K個碼道解調(diào)器解調(diào)后的數(shù)據(jù)通過并串合成一路。其中，所述碼道調(diào)制器用于將來自發(fā)送端的N位數(shù)據(jù)通過編碼器轉(zhuǎn)成N+1位的雙極性數(shù)據(jù)符號，并由給定的雙極性Walsh碼對所述雙極性數(shù)據(jù)符號進行調(diào)制，使調(diào)制后的每個數(shù)據(jù)符號變成L碼片；將其中Q個碼片并行傳輸。其中，所述碼道調(diào)制器包括符號調(diào)制器，用于在調(diào)整所述N+1位的雙極性數(shù)據(jù)符號時，將N+1位的雙極性數(shù)據(jù)符號分成兩路接到一個二選一開關(guān)上，其中一路符號取反；每個雙極性數(shù)據(jù)符號被給定的Walsh碼通過二選一開關(guān)調(diào)制成L個碼片；如果對應(yīng)的碼片是+1，則輸出直接取輸入，否則取反。其中，合并后的所述輸出經(jīng)所述端口合并器接到NoC內(nèi)部總線上時，端口合并器用于將來自所有發(fā)送口的調(diào)制信號混合后發(fā)送到NoC內(nèi)部總線上，并通過該總線發(fā)送到所有端口解調(diào)器。其中，所述碼道解調(diào)器用于在接收到來自NoC總線的信號時，執(zhí)行碼道調(diào)制器的反運算；來自NoC內(nèi)部系統(tǒng)總線的混合信號通過所述碼道解調(diào)器后，被去掉正交碼的用戶數(shù)據(jù)的時鐘為外圍時鐘。其中，所述碼道調(diào)制器包括符號解調(diào)器，用于將輸入信號分成兩路，其中一路取反；并將所述兩路信號通過一個由正交碼控制的二取一開關(guān)發(fā)送到累加器上，觸發(fā)累加器將L個碼片(對應(yīng)一個用戶數(shù)據(jù))累加，然后將累加的結(jié)果除以L以還原用戶數(shù)據(jù)。其中，所述Walsh碼由發(fā)送口的目的地址唯一指定，每個接收口由一個唯一的Walsh碼指定。本發(fā)明為具有重組功能的多核處理器簇實現(xiàn)的多通道同步并行傳輸網(wǎng)。根據(jù)需要，該多核系統(tǒng)可動態(tài)的組成若干的處理簇，同一網(wǎng)上不同簇所屬的核之間完全隔離；同一簇內(nèi)所有核間通信完全同步并行，即具有多通道同步并行傳輸能力；每個NoC端口可動態(tài)地分配一個或多個通道以適應(yīng)不同的通信帶寬要求。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例的基于數(shù)據(jù)符號雙極性編碼的CDMANoC的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實施例的端口調(diào)制器(MoD)和解調(diào)器(deMoD)的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實施例的碼道調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實施例的編碼原理示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的端口調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明實施例的端口合并器的結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明實施例的端口解調(diào)器以及各時鐘區(qū)的原理示意圖；圖8為本發(fā)明實施例的碼道解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖；圖9為本發(fā)明實施例的符號解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖；圖10為本發(fā)明實施例的NoC各部分總線寬度示意圖；圖11為本發(fā)明實施例實現(xiàn)多通道同步并行傳輸?shù)牧鞒毯唸D。具體實施方式在多核處理器、多核陣列(或向量)處理器，特別是在可重構(gòu)多核陣列(或向量)處理群系統(tǒng)中，往往要求核間通信網(wǎng)絡(luò)提供多通道同步并行通信能力。例如在可重構(gòu)陣列處理群中，多個陣列(或向量)處理核將動態(tài)重構(gòu)成一個處理簇(cluster)，一個SoC(片上系統(tǒng))內(nèi)將有多個這樣的處理簇同時并存。此時，要求位于每個簇中的所有陣列核間必須能同時完成同步并行數(shù)據(jù)交換。但不同簇之間完全隔離。也就是說，片上網(wǎng)絡(luò)必須同時具有以下功能：同一網(wǎng)上不同簇所屬的核之間完全隔離；同一簇內(nèi)所有核間通信完全同步并行，即多通道同步并行傳輸能力。同時各通道的傳輸延遲都相等。動態(tài)重構(gòu)能力，每個NoC端口可動態(tài)地分配一個或多個通道以適應(yīng)不同的通信帶寬要求。本發(fā)明描述了基于對數(shù)據(jù)進行雙極性編碼的CDMA片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所有數(shù)據(jù)發(fā)送端和接收端通過該NoC上的TX(發(fā)送)口和RX(接收)口接入NoC。這些TX和RX口間可同時、并行地進行數(shù)據(jù)傳輸交換。所有有數(shù)據(jù)發(fā)送要求的發(fā)送口首先將數(shù)據(jù)編碼成雙極性數(shù)據(jù)符號，然后進一步被一個作為地址使用的正交Walsh(沃爾什)碼調(diào)制，并且同步并行地發(fā)送到NoC上。來自TX口的調(diào)制數(shù)據(jù)被混和在一起后向所有RX口發(fā)送(如廣播)。每個接收口根據(jù)各自指定的Walsh碼從收到的混合數(shù)據(jù)中解調(diào)出自身的數(shù)據(jù)符號，從而完成多端口間的并行同步交換傳輸。上述技術(shù)內(nèi)容可廣泛應(yīng)用于多核處理器、多核DSP、多核并行陣列處理器等多核芯片內(nèi)，以進行核間大規(guī)模、寬帶并行通信。具體而言，基于數(shù)據(jù)符號雙極性編碼的CDMANoC的結(jié)構(gòu)如圖1所示。NoC由NoC節(jié)點和外圍端口組成。每個端口有一個發(fā)送口和一個接收口。每個發(fā)送口通過NoCCDMA調(diào)制器接入到NoC上，每個接收口通過解調(diào)器接入到NoC上。所有調(diào)制器和解調(diào)器都連接到NoC的內(nèi)部總線上。定義Walsh碼的碼庫，該碼庫中每個Walsh碼的長度為L(取值可為任意整數(shù))個碼片。碼庫中所有Walsh碼必須完全正交。因此，碼長為L的碼庫最多可提供L組正交碼。一個具有L個Walsh碼的數(shù)據(jù)符號雙極性編碼CDMANoC將最多支持L個接入端口。圖2給出了端口MoD和deMoD的結(jié)構(gòu)。每個發(fā)送口將位寬為N的二進制數(shù)據(jù)發(fā)送到NoC的端口調(diào)制器。每個接收口從NoC接收位寬為N的二進制數(shù)據(jù)。端口調(diào)制器由多個碼道調(diào)制器和一個碼道合并器組成。碼道調(diào)制器的數(shù)量K可根據(jù)應(yīng)用需求確定，但最多不能超過L個，即K≤L。K個碼道調(diào)制器的輸出經(jīng)合并器合并后，再經(jīng)端口合并器接到NoC內(nèi)部總線上。類似地，來自NoC總線的信號并行地發(fā)送到端口解調(diào)器的每個碼道解調(diào)器的輸入。同樣，碼道解調(diào)器的數(shù)量可根據(jù)應(yīng)用需求確定，但最多不能超過L個。這里假設(shè)端口解調(diào)同樣包含K個碼道解調(diào)器。圖3給出每個碼道調(diào)制器的結(jié)構(gòu)，來自發(fā)送口的N位數(shù)據(jù)首先通過編碼器(encoder)轉(zhuǎn)成(N+1)位的雙極性碼，具體的編碼原理見圖4。N位位寬的輸入數(shù)據(jù)編碼后變成正負對稱的雙極性數(shù)據(jù)符號?？梢约s定當發(fā)送口無數(shù)據(jù)可發(fā)時，編碼器的輸出為全零(在該NoC中，全零用來表示無數(shù)據(jù))。編碼后的雙極性數(shù)據(jù)符號被給定的雙極性Walsh碼調(diào)制。該Walsh碼將作為數(shù)據(jù)傳送的目的地端口的碼道解調(diào)器地址。調(diào)制后，每個數(shù)據(jù)符號將變成L碼片(每個碼片為N+1位)，為了提高傳送速率，我們可以將Q個碼片并行傳輸，即用串并變換將Q個碼片發(fā)送到Q條并行輸出總線上(每條總線是N+1位寬)。經(jīng)過這個串并(或時間-空間)變換后，需要L/Q個時鐘傳送完一個數(shù)據(jù)符號。圖3還給出了時鐘區(qū)的概念，其中一個時鐘區(qū)是外圍時鐘區(qū)，該時鐘既是外圍端口的接入數(shù)據(jù)時鐘，用于調(diào)整外圍輸入/輸出數(shù)據(jù)的傳輸速率。另外一個時鐘區(qū)是碼片時鐘區(qū)，用于調(diào)整正交碼的碼片級碼率。來自外圍端口的用戶數(shù)據(jù)被正交碼調(diào)制后，時鐘將由外圍的數(shù)據(jù)傳輸時鐘提升到碼片時鐘。還有一個時鐘區(qū)是NoC節(jié)點內(nèi)部總線時鐘區(qū)。為了提高NoC的數(shù)據(jù)傳輸能力，調(diào)制后的用戶數(shù)據(jù)流被發(fā)送到Q條并行內(nèi)部系統(tǒng)總線上進行并行傳輸。如果該總線的時鐘為Rs，碼片時鐘為Rm，那么Rs＝Rm/Q。圖4給出了每個碼道調(diào)制器內(nèi)的符號調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。N+1位的雙極性數(shù)據(jù)符號分成兩路接到一個二選一開關(guān)上，其中一路符號取反。每個雙極性數(shù)據(jù)符號被給定的Walsh碼通過二選一開關(guān)調(diào)制成L個碼片。如果對應(yīng)的碼片是+1，則輸出直接取輸入，否則取反。從圖4可以看出，符號調(diào)制器的輸入為外部數(shù)據(jù)時鐘，經(jīng)過二取一開關(guān)后，時鐘升到碼片時鐘，如果外圍時鐘為Rw，則Rm＝LRw。圖5給出了端口調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。經(jīng)過雙極性編碼后的數(shù)據(jù)通過串并分成K路(K為端口擁有的碼道數(shù))，每路發(fā)送到一個碼道調(diào)制器。如前所述，每個碼道調(diào)制器有Q個并行輸出，由一個加法器將來自這K個碼道的K組信號加起來以完成多碼道的信號混合。每條總線混合后位寬由N+1擴展到N+Ceil{Log2K}，混合后的信號就是發(fā)送口的輸出。圖5同樣給出了各個時鐘區(qū)的范圍。圖6是端口合并器的示意圖。合并器的用途是將來自所有發(fā)送口的調(diào)制信號混合后發(fā)送到NoC內(nèi)部總線上，并通過該總線發(fā)送到所有端口解調(diào)器。每條來自發(fā)送口的總線位寬位為N+Ceil{Log2K}，經(jīng)過端口合并器后的NoC內(nèi)部系統(tǒng)Q條總線中每條的位寬增寬到N+Log2L。圖7是端口解調(diào)器以及各時鐘區(qū)的示意圖。來自NoC內(nèi)部系統(tǒng)總線的混合信號被每個端口解調(diào)器接收到后，通過并串(空時)變換從總線時種提升到碼片時鐘，即Rm＝QRs。并串轉(zhuǎn)換后的串行數(shù)據(jù)被平行發(fā)送到K個碼道解調(diào)器上。每個碼道解調(diào)器的輸出(外圍用戶時鐘區(qū))再經(jīng)過多個解調(diào)器的并串合并后送回到外圍端口。圖8是碼道解調(diào)器，碼道解調(diào)器執(zhí)行碼道調(diào)制器的反運算。來自NoC內(nèi)部系統(tǒng)總線的混合信號通過碼道解調(diào)器后，被去掉正交碼的用戶數(shù)據(jù)的時鐘為外圍時鐘。圖9給出了每個符號解調(diào)器的結(jié)構(gòu)。類似于符號調(diào)制器，輸入信號分成兩路，其中一路取反。這兩路信號通過一個由正交碼控制的二取一開關(guān)發(fā)送到一個累加器上。累加器將L個碼片(對應(yīng)一個用戶數(shù)據(jù))累加，然后將累加的結(jié)果除以L以還原用戶數(shù)據(jù)，即CDMA中的解擴。解擴后的用戶數(shù)據(jù)將從解擴前的碼片時鐘恢復(fù)到外圍端口的外圍端口數(shù)據(jù)時鐘。圖10給出了NoC各部分總線寬度。從圖中可以看出，每個發(fā)送口有兩條總線接到NoC輸入，一條是位寬為N的數(shù)據(jù)總線，另一條是位寬為Log2L的地址總線。地址總線給出發(fā)送數(shù)據(jù)的目的地址，該地址即為調(diào)制器Walsh碼的指針。N比特寬的數(shù)據(jù)經(jīng)過碼道調(diào)制器和碼道合并器后，由Q條寬為N+Log2K的總線輸出到端口合并器上。來自所有端口的信號在端口合并器內(nèi)完成合并后，生產(chǎn)位寬為N+Log2L的混合信號，該混合信號被平行地發(fā)送到Q條NoC內(nèi)部系統(tǒng)總線。這Q條系統(tǒng)總線將混合信號發(fā)送(如廣播)到所有端口解調(diào)器上。解調(diào)后的信號重新恢復(fù)到外圍端口能識別的N比特數(shù)據(jù)。每個端口解調(diào)器中的碼道解調(diào)器有一個可動態(tài)重置的正交碼，該正交碼即是該碼道的地址碼?；旌显谙到y(tǒng)總線上的信號，如果含有被該正交碼調(diào)制的數(shù)據(jù)，則該數(shù)據(jù)將被以該正交碼為地址碼的碼道解調(diào)器解出并被發(fā)送到與其相連的接收口。作為一個實施例，表1為數(shù)據(jù)的雙極性編碼表，該表假定外圍端口的數(shù)據(jù)位寬為3，雙極性編碼后，擴展為4位。表中4位全零被用來表示無數(shù)據(jù)傳輸。類似的，可以很容易給出任意位寬的數(shù)據(jù)的雙極性編碼，這里不再一一列出。表1結(jié)合以上描述可知，本發(fā)明實現(xiàn)多通道同步并行傳輸?shù)牟僮魉悸房梢员硎救鐖D11所示的流程，該流程包括以下步驟：步驟1101：發(fā)送端和接收端通過NoC上的發(fā)送口和接收口接入NoC；所述發(fā)送口和接收口具有同時、并行進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Α２襟E1102：發(fā)送端將數(shù)據(jù)發(fā)送到NoC的發(fā)送口，發(fā)送口將收到的數(shù)據(jù)編碼成雙極性數(shù)據(jù)符號，并將該雙極性數(shù)據(jù)符號用Walsh碼進行調(diào)制；之后NoC將所有發(fā)送口的調(diào)制符號同步相加混合，再將混合后的信號同步并行地經(jīng)NoC總線發(fā)送到每個接收口。步驟1103：接收口根據(jù)其Walsh碼從收到的混合數(shù)據(jù)中解調(diào)出雙極性數(shù)據(jù)符號，再將該雙極性數(shù)據(jù)符號解碼并送到接收端。綜上所述可見，無論是方法還是系統(tǒng)，本發(fā)明實現(xiàn)多通道同步并行傳輸?shù)募夹g(shù)具有以下優(yōu)點：同一網(wǎng)上不同簇所屬的核之間完全隔離；同一簇內(nèi)所有核間通信完全同步并行，即具有多通道同步并行傳輸能力。同時各通道的傳輸延遲都相等。動態(tài)重構(gòu)能力，每個NoC端口可動態(tài)地分配一個或多個通道以適應(yīng)不同的通信帶寬要求。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。