一種高低速轉(zhuǎn)換接口中的數(shù)據(jù)完整性處理方法
【技術(shù)領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于計算機通信技術(shù)，涉及FC通信網(wǎng)絡中的一種高低速轉(zhuǎn)換接口中的數(shù)據(jù)完整性處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在新一代機載網(wǎng)絡設計過程中，經(jīng)常存在FC、Rapid1、PCIe等高速總線與CAN、1553B、RS422等低速總線之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換要求，需要設計專用轉(zhuǎn)換接口實現(xiàn)通信速率相差懸殊的高低速接口之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。在當前設計中存在以下情況，I)基于小、低、輕的設計考慮，控制器多選用嵌入式微處理器、單片機等，程序開發(fā)僅支持單線程運行處理;2)由于低速接口發(fā)送數(shù)據(jù)過慢而高速接口接收數(shù)據(jù)過快，從而在數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換過程中，存在高速接口在突發(fā)流量背景下由于丟失中斷而導致的丟消息問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種高低速轉(zhuǎn)換接口中的數(shù)據(jù)完整性處理方法，在保證高低速接口間的數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)發(fā)的同時，確保轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的完整性，解決突發(fā)流量下的高速接口丟失消息問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0005]—種高低速轉(zhuǎn)換接口中的數(shù)據(jù)完整性處理方法，其特殊之處在于，包括以下步驟:
[0006]I)控制器完成對高速接口與低速接口的初始化操作；
[0007]2)MAC緩沖區(qū)的頭指針和尾指針根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收與讀取進行更新，控制器運行消息傳輸軟件，響應中斷控制單元上報的高速接口消息接收中斷，若控制器接收到上報的消息接收中斷，則轉(zhuǎn)步驟3);若沒有接收到上報的消息接收中斷，則重復步驟2);
[0008]3)控制器讀通過接收控制單元讀取MAC緩沖中的當前接收數(shù)據(jù)幀，并寫入環(huán)形緩沖區(qū)，同時更新MAC緩沖的頭指針，轉(zhuǎn)步驟4);
[0009]4)控制器更新中斷標志寄存器中的數(shù)據(jù)接收中斷標志位，然后將環(huán)形緩沖區(qū)中的當前幀數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換后寫入低速接口并發(fā)出，轉(zhuǎn)步驟5);
[0010]5)控制器根據(jù)中斷標志寄存器判斷MAC緩沖里是否還有待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀，若存在，則轉(zhuǎn)步驟6)；若沒有，則轉(zhuǎn)步驟2);
[0011]6)控制器將MAC緩沖中的當前數(shù)據(jù)幀讀取并寫入環(huán)形緩沖區(qū)，更新頭指針；
[0012]7)根據(jù)頭尾指針判斷MAC緩沖里是否還有數(shù)據(jù)，若有，則轉(zhuǎn)步驟6);若沒有，則轉(zhuǎn)步驟8);
[0013]8)將環(huán)形緩沖區(qū)中的當前幀數(shù)據(jù)取出，進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包寫入低速接口發(fā)出；
[0014]9)判斷環(huán)形緩沖區(qū)中是否還有待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀，若有，則轉(zhuǎn)步驟8;若沒有，則返回步驟2)。
[0015]MAC緩沖區(qū)的頭指針通過接收控制單元或控制器進行更新，MAC緩沖區(qū)的尾指針通過控制器或接收控制單元進行更新。
[0016]上述環(huán)形緩沖區(qū)中至少具有8個2096 Byte的數(shù)據(jù)存儲空間。
[0017]上述環(huán)形緩沖區(qū)中具有8-16個2096Byte的數(shù)據(jù)存儲空間。
[0018]一種高低速轉(zhuǎn)換接口中的數(shù)據(jù)完整性處理方法，其特征在于，包括以下步驟，
[0019]I)控制器完成對高速接口與低速接口的初始化操作；
[0020]2)MAC緩沖區(qū)的頭指針和尾指針根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收與讀取進行更新，控制器運行消息傳輸軟件，響應中斷控制單元上報的高速接口消息接收中斷，若控制器接收到上報的消息接收中斷，則轉(zhuǎn)步驟3);若沒有接收到上報的消息接收中斷，則重復步驟2);
[0021]3)控制器讀通過接收控制單元讀取MAC緩沖中的當前接收數(shù)據(jù)幀，并寫入環(huán)形緩沖區(qū)，同時更新MAC緩沖的頭指針，轉(zhuǎn)步驟4);
[0022]4)控制器更新中斷FIFO，然后將環(huán)形緩沖區(qū)中的當前幀數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換后寫入低速接口并發(fā)出，轉(zhuǎn)步驟5);
[0023]5)控制器根據(jù)中斷FIFO判斷MAC緩沖里是否還有待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀，若存在，則轉(zhuǎn)步驟6);若沒有，則轉(zhuǎn)步驟2);
[0024]6)控制器將MAC緩沖中的當前數(shù)據(jù)幀讀取并寫入環(huán)形緩沖區(qū)，更新頭指針，轉(zhuǎn)步驟
7)；
[0025]7)將環(huán)形緩沖區(qū)中的當前幀數(shù)據(jù)取出，進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包寫入低速接口發(fā)出，轉(zhuǎn)步驟5)。
[0026]上述環(huán)形緩沖區(qū)中至少具有8個2096 Byte的數(shù)據(jù)存儲空間。
[0027]上述環(huán)形緩沖區(qū)中具有8-16個2096Byte的數(shù)據(jù)存儲空間。
[0028]中斷FIFO深度不少于4個。
[0029]中斷FIFO深度是4-8個。
[0030]MAC緩沖區(qū)的頭指針通過接收控制單元或控制器進行更新，MAC緩沖區(qū)的尾指針通過控制器或接收控制單元進行更新。
[0031]設計中斷FIFO對中斷標志寄存器進行功能替代，通過硬件實現(xiàn)中斷標志位在中斷FIFO中的中斷存儲，控制器通過讀取中斷FIFO中的中斷標志位進行MAC緩沖數(shù)據(jù)讀取，避免出現(xiàn)丟失中斷的情況。
[0032]本發(fā)明具有的優(yōu)點效果:
[0033]數(shù)據(jù)完整性保證:提供高低速轉(zhuǎn)換接口中的數(shù)據(jù)完整性處理方法，有效解決突發(fā)流量下的高速接口丟失消息問題，在保證高低速接口間的數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)發(fā)的同時，確保轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的完整性；
[0034]中斷響應處理:該處理方法基于中斷方式響應并處理緩沖數(shù)據(jù)，實時響應，避免處理延遲；
[0035]適用性強:該數(shù)據(jù)完整性處理方法適用于各種高低速總線轉(zhuǎn)換接口設計，程序開發(fā)及控制器選型適用性強。
【附圖說明】
[0036]圖1為高低速轉(zhuǎn)換接口架構(gòu)圖；
[0037]圖2為本發(fā)明的流程圖(中斷標志寄存器)；
[0038]圖3為本發(fā)明的流程圖(中斷FIFO)。
【具體實施方式】
[0039]本發(fā)明提出一種高低速轉(zhuǎn)換接口中的數(shù)據(jù)完整性處理方法，在高速接口數(shù)據(jù)接收過程中，通過響應消息接收中斷實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的接收，進一步通過中斷標志寄存器中的數(shù)據(jù)接收標志數(shù)據(jù)位以及基于接收控制單元實現(xiàn)對MAC緩沖區(qū)頭尾指針的維護和控制，實現(xiàn)對高低速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中的接收中斷響應及數(shù)據(jù)接收的維護，通過對MAC接收緩沖中數(shù)據(jù)的判斷與預判讀清操作，解決突發(fā)流量下的高速接口丟失消息問題，確保兩種接口間所轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的完整性。
[0040]實現(xiàn)原理如圖1、圖2所示。
[0041 ]下面結(jié)合附圖對實施方式進行具體說明。
[0042]首先對高低速轉(zhuǎn)換接口架構(gòu)進行介紹，如圖1所示。
[0043]控制器實現(xiàn)對高低速接口間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制與管理?？刂破鲌?zhí)行高速接口數(shù)據(jù)接收操作，響應數(shù)據(jù)接收中斷，執(zhí)行當前數(shù)據(jù)接收控制，將高速接口MAC緩沖中接收到的當前數(shù)據(jù)幀讀取并寫入環(huán)形緩沖區(qū)，同時更新MAC緩沖頭指針;執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作，讀取當前環(huán)形緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與組幀處理;執(zhí)行低速接口數(shù)據(jù)發(fā)送操作，將組好的數(shù)據(jù)包從低速接口發(fā)出。通過讀取中斷標志寄存器中的數(shù)據(jù)接收標志位，控制器響應在執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作過程中的數(shù)據(jù)接收中斷上報與處理，由于高速接口在突發(fā)流量背景下會集中接收到多條消息，在控制器執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中對于第2條接收消息會對中斷標志寄存器中的中斷標志位置位處理，但對于之后的接收消息則會導致中斷標志位覆蓋，從而在響應中斷標志位處理當前MAC接收操作時出現(xiàn)丟消息的情況。因此，控制器在處理完第I條消息后，判斷數(shù)據(jù)標志位信息，若有數(shù)據(jù)接收中斷，則通過MAC緩沖的頭尾指針判斷MAC緩沖中的接收數(shù)據(jù)幀，進而對MAC緩沖中的剩余接收數(shù)據(jù)進行讀清操作，維護MAC緩沖頭尾指針。
[0044]中斷標志寄存器，實現(xiàn)相關中斷控制管理標識。其中數(shù)據(jù)接收中斷標志位，用于標識當前高速接口接收到的數(shù)據(jù)上報接收中斷。當MAC緩沖有新數(shù)據(jù)接收時，中斷控制單元對中斷標識位進行置位操作；當中斷處理完成后，控制器對中斷標志位進行讀清操作。
[0045]MAC緩沖用于存放通過高速接口及高速接口 IP的接收數(shù)據(jù)幀?？刂破骱徒邮湛刂茊卧謩e通過頭指針及尾指針對MAC緩沖中的接收數(shù)據(jù)進行維護。接收到的數(shù)據(jù)幀依次置于MAC緩沖，通過接收控制單元實現(xiàn)對尾指針的更新與維護，同時接收控制單元還負責對中斷控制單元的信息上報與處理;控制器將當前MAC緩沖中的數(shù)據(jù)讀取后，需對頭指針進行更新處理。
[0046]中斷控制單元實現(xiàn)對MAC緩沖新接收消息的響應、對控制器中斷的上報以及對中斷控制寄存器中相應數(shù)據(jù)接收中斷標志位的置位操作。當MAC緩沖中有新的接收消息時，中斷控制單元響應數(shù)據(jù)更新信息，向控制器上報消息接收中斷，同時對中斷標志位進行置位處理。
[0047]環(huán)形緩沖區(qū)用于存放控制器從MAC緩沖中讀取的待發(fā)送到低速接口的數(shù)據(jù)幀信息。
[0048]可設計中斷FIFO實現(xiàn)對中斷標志寄存器進行功能