專利名稱：一種異步傳遞方式層對物理層的狀態(tài)查詢和選通電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及異步傳遞方式層(ATM)與物理層(PHY)的通信電路，尤指一種通過地址譯碼器改變ATM通用測試和操作物理接口(UTOPIA)地址驅動方式的ATM通用測試和操作物理接口異步傳遞方式層器件對物理層器件狀態(tài)查詢和選通電路。
在ATM通用測試和操作物理接口標準(LEVEL)2/3協(xié)議中，還支持多物理層模式(MPHY)，該MPHY是指同一物理層上有多個物理層器件。對于多物理層，ATM通用測試和操作物理接口收發(fā)端分別采用地址總線實現(xiàn)異步傳遞方式層器件對各個物理層器件的區(qū)分，從而實現(xiàn)異步傳遞方式層對物理層器件的狀態(tài)查詢和選通，通常多物理層模式時，ATM通用測試和操作物理接口總線接口的連接結構如

圖1所示。
圖1中，一個異步傳遞方式層器件與N個物理層器件互連，在多物理層模式的ATM通用測試和操作物理接口上，異步傳遞方式層為主(MASTER)，物理層為從(SLAVE)，異步傳遞方式層器件控制與各個物理層器件之間的異步傳遞方式層通信。每個物理層器件都設有一個互不相同的ATM通用測試和操作物理接口地址，通信時需要先查詢物理層的狀態(tài)，然后發(fā)送和接收信元。異步傳遞方式層對物理層狀態(tài)查詢時，是采用廣播方式發(fā)送物理層地址，每個物理層都會收到，各個物理層將異步傳遞方式層發(fā)送的地址與自己的地址進行比較，如果相同，則做出應答。該物理層狀態(tài)查詢主要是為了正常收發(fā)數(shù)據(jù)，一般包括ATM通用測試和操作物理接口發(fā)送端狀態(tài)查詢和接收端狀態(tài)查詢，其中，ATM通用測試和操作物理接口發(fā)送端狀態(tài)查詢是指ATM通用測試和操作物理接口發(fā)送端狀態(tài)查詢時，異步傳遞方式層先發(fā)送一個物理層地址，然后在下一個ATM通用測試和操作物理接口時鐘周期來查詢該物理層的/RxCLAV信號的狀態(tài)；如果該物理層能接收一個完整的信元或碼元，則在ATM通用測試和操作物理端口的下一個時鐘周期驅動/RxCLAV信號有效，即通知異步傳遞方式層可以安排向其發(fā)送數(shù)據(jù)。ATM通用測試和操作物理接口接收端狀態(tài)查詢是指ATM通用測試和操作物理接口接收端狀態(tài)查詢時，異步傳遞方式層先發(fā)送一個物理層地址，然后在下一個ATM通用測試和操作物理接口時鐘周期來查詢該物理層的/TxCLAV信號的狀態(tài)；如果該物理層有信元或碼元需要發(fā)給異步傳遞方式層，則在ATM通用測試和操作物理端口的下一個時鐘周期驅動/TxCLAV信號有效，即通知異步傳遞方式層其有數(shù)據(jù)要發(fā)送。
也就是說，狀態(tài)查詢時，ATM通用測試和操作物理接口上異步傳遞方式層器件的發(fā)送端在TxADDR[04]地址線上送出物理層的地址值，然后查詢物理層的狀態(tài)，如果物理層能夠接收一個完整的碼元(OCTET)或一個完整的信元(CELL)，則在下一個時鐘周期驅動RxCLAV信號有效。當異步傳遞方式層向物理層發(fā)送信元時，先將物理層的地址放于TxADDR[04]上，同時驅動/TxENB信號無效，指示選通相應的物理層，當/TxENB信號變低后開始碼元或信元的傳送。ATM通用測試和操作物理接口接收端的工作過程與發(fā)送端過程的操作基本相同。
上述ATM通用測試和操作物理接口電路應用起來比較簡單，設計時只需要適當關注其接口信號時序關系即可。但該ATM通用測試和操作物理接口電路中異步傳遞方式層器件ATM通用測試和操作物理接口地址線是直接驅動物理層器件的ATM通用測試和操作物理接口地址，地址線是一一對應的，由于物理層器件的收發(fā)端分別用五根地址線，如果異步傳遞方式層器件驅動物理層器件的ATM通用測試和操作物理接口地址線超過物理層器件所分配給接收端或發(fā)送端的地址線數(shù)時，則不能正常通信，因此，該電路不適合應用于無法提供足夠地址線的物理層器件的ATM通用測試和操作物理接口設計中。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案具體是這樣實現(xiàn)的一種異步傳遞方式層(ATM)對物理層(PHY)的狀態(tài)查詢和選通電路，包括異步傳遞方式層器件和一個以上物理層器件，異步傳遞方式層器件的發(fā)送端地址和接收端地址分別經(jīng)由ATM通用測試和操作物理接口地址總線與物理層器件的接收端地址和發(fā)送端地址相連，關鍵在于在異步傳遞方式層與物理層間的ATM通用測試和操作物理接口總線上分別設有發(fā)送端地址譯碼器和接收端地址譯碼器，該發(fā)送端地址譯碼器的輸入端連接異步傳遞方式層器件發(fā)送端地址，同時輸出分別與各個物理層器件的接收端地址相連；該接收端地址譯碼器的輸入端連接異步傳遞方式層器件接收端地址，同時輸出分別與各個物理層器件的發(fā)送端地址相連。
所述的發(fā)送端地址譯碼器對每個物理層器件的接收端分別輸出一根地址線；或輸出一根以上地址線。
所述的接收端地址譯碼器對每個物理層器件的發(fā)送端分別輸出一根地址線；或輸出一根以上地址線。
所述的地址譯碼器可由一個以上非門和一個以上與門組成；或是由一個以上非門和一個以上或門組成。
所述的地址譯碼器為具有地址譯碼功能的集成電路芯片；或為分離電器元件構成的組合電路。
從上述方案可以看出，本實用新型的關鍵在于異步傳遞方式層對物理層選通和狀態(tài)查詢時地址線驅動方式的改變，是對異步傳遞方式層的ATM通用測試和操作物理接口地址線進行二次轉換，由經(jīng)過譯碼的地址分別去選通或查詢不同的物理層器件，ATM通用測試和操作物理接口上異步傳遞方式層收發(fā)端的輸出地址不與物理層的地址直接相連。
因此，本實用新型所提供的異步傳遞方式層對物理層的狀態(tài)查詢和選通電路，具有以下的優(yōu)點和特點1)由于本實用新型中驅動各個物理層器件的ATM通用測試和操作物理接口地址，是異步傳遞方式層器件ATM通用測試和操作物理接口地址線經(jīng)過地址譯碼器后輸出的，因此，該地址線數(shù)目的多少完全可以按實際應用情況進行控制，不僅可減少地址線的占用，且更靈活方便。
2)現(xiàn)有技術中一般是通過異步傳遞方式層器件ATM通用測試和操作物理接口地址線直接驅動物理層器件的ATM通用測試和操作物理接口地址，而本實用新型中由于輸出地址線數(shù)可控，異步傳遞方式層器件ATM通用測試和操作物理接口收發(fā)端地址分別經(jīng)過地址譯碼器后，可以只向每個物理層的ATM通用測試和操作物理接口收發(fā)端出一根地址線。如此，可以充分節(jié)省物理層器件的ATM通用測試和操作物理接口地址資源，很好地解決物理層器件ATM通用測試和操作物理接口地址線不足的問題，進而保證正常的通信。
3)本實用新型的地址譯碼器可采用多種方式實現(xiàn)，比如組合門電路，可編程邏輯器件，分離元件組合電路等等，而且設計也不復雜，所以，實現(xiàn)起來既簡單方便，又靈活多樣。
4)地址譯碼器的插入使地址線從異步傳遞方式層到物理層端口被延遲數(shù)納秒，這對于最高工作頻率達50MHz，且采用時鐘上升沿采樣和驅動數(shù)據(jù)的異步傳遞方式層和物理層的ATM通用測試和操作物理接口來說是有益的，因為增加了地址保持時間，使地址傳輸更穩(wěn)定、可靠、準確。
如圖2所示，異步傳遞方式層器件對多個物理層器件之間采用一條ATM通用測試和操作物理接口總線相連，在ATM通用測試和操作物理接口上，異步傳遞方式層接收端和發(fā)送端五根地址線分別送入接收端地址譯碼器和發(fā)送端地址譯碼器，接收和發(fā)送端地址譯碼器經(jīng)過地址譯碼后向每個物理層器件的發(fā)送和接收端口各出一根地址線。此時ATM通用測試和操作物理接口的工作過程與現(xiàn)有技術完全相同，仍然遵照ATM通用測試和操作物理接口多物理層的協(xié)議標準。也就是說，ATM通用測試和操作物理接口上異步傳遞方式層接收端的輸出地址譯碼，譯出每個物理層的地址，通知相應的物理層器件；同樣，對異步傳遞方式層發(fā)送端的輸出地址譯碼，譯出每個物理層的地址，通知相應的物理層器件。每個物理層器件分別在其接收端和發(fā)送端，接收異步傳遞方式層發(fā)送端地址譯碼器和接收端地址譯碼器通過一根地址線發(fā)來的地址信號，該地址信號可分別連接于物理層接收端和發(fā)送端的任何一個地址腳上，物理層器件中其它多余的地址線可以被任意設置為“1”或“0”。地址譯碼器輸出的有效值可以為高電平或低電平，但是，地址譯碼器輸出的有效值和物理層多余地址腳設置值一定要與該物理層的ATM通用測試和操作物理接口地址一致，即物理層所有地址線上的值與該物理層五位ATM通用測試和操作物理接口地址相應位的值一一對應，保持一致。
圖3所示為本實用新型ATM通用測試和操作物理接口多物理層模式下一實施例的連接結構示意圖，在圖3中，MPC8260為通信控制器，T8206為朗訊公司的信元總線(Cell Bus)接口芯片。圖右側的背板總線接口芯片T8206(A)向四個MPC8260的FCC1出一條ATM通用測試和操作物理接口標準2總線；同時，圖左側的板內信元轉發(fā)接口芯片另一片T8206(B)也向四個MPC8260的FCC2出另一條ATM通用測試和操作物理接口標準2總線，在本實施例中，兩個接口芯片T8206(A、B)都是異步傳遞方式層器件，而MPC8260為物理層器件。其中，MPC8260的通信控制端口中的兩個快速通信控制器(FCC，fast communication controller)--FCC1、FCC2，其可被設為ATM通用測試和操作物理接口，用來連接ATM通用測試和操作物理接口總線。MPC8260的兩個ATM通用測試和操作物理接口收發(fā)端分別共用五根地址線，這里四根地址線分給FCC1的ATM通用測試和操作物理接口，一根地址線分給FCC2的ATM通用測試和操作物理接口。
本發(fā)明在T8206(B)和四片MPC8260的FCC2之間的ATM通用測試和操作物理接口收發(fā)接口上，增加用復雜可編程邏輯(CPLD)實現(xiàn)的地址譯碼器，該地址譯碼器將板內信元轉發(fā)芯片T8206(B)的ATM通用測試和操作物理接口地址譯碼處理后，對每個物理層輸出一根地址線，連接在MPC8260分配的地址腳上。此地址譯碼器的具體實現(xiàn)原理參見圖4、圖5，其中，圖4為輸出高電平有效的地址譯碼器；圖5為輸出低電平有效的地址譯碼器。
如圖4所示，異步傳遞方式層T8206(B片)的ATM通用測試和操作物理接口輸出的五根地址線經(jīng)過地址譯碼器處理后，再從CPLD邏輯引腳分別輸出給每一個MPC8260中FCC2所對應的一根接收地址線或一根發(fā)送地址線。更進一步的說就是，CPLD中的地址譯碼器對ATM通用測試和操作物理接口五根地址線的值或位反值做與運算，再將運算結果從CPLD地址腳TxA0和RxA0輸出至第一個物理層器件的RxA0和TxA0引腳，TxA1和RxA1輸出至第二個物理層器件的RxA0和TxA0引腳…，比如A4&A3&A2&A1&A0→PHY 0 ADDR是指將每個地址線位取反并做與運算后的結果輸出至第一個物理層的地址線，A4&A3&A2&A1&A0→PHY1_ADDR是指將A1～A4地址線位取反再和A0地址線位做與運算后的結果輸出至第二個物理層的地址線，…對其它物理層的輸出以此類推。圖5地址譯碼器的功能原理與圖4類似，只是地址譯碼器對ATM通用測試和操作物理接口五根地址線位的值或位反值做或運算，輸出為低電平有效。上述地址譯碼器指的是接收端地址譯碼器，或發(fā)送端地址譯碼器。根據(jù)ATM通用測試和操作物理接口多物理層協(xié)議規(guī)定，地址譯碼器最多可以支持31個物理層，至于具體的物理層數(shù)目完全根據(jù)實際應用而定，本實施例中n＝3。在整個處理過程中，ATM通用測試和操作物理接口的其它信號依然采用原有的總線方式。
如圖6所示，本實用新型中的地址譯碼器也可以用門電路的組合來實現(xiàn)，本實施例為低電平有效的地址譯碼器電路，即輸出地址為低電平時選通對應的物理層。異步傳遞方式層ATM通用測試和操作物理接口地址的五個地址線位經(jīng)過與門，或者其中某地址線位先經(jīng)過非門，再與其它地址線位共同經(jīng)過與門，輸出一根地址線至一個物理層器件的RxA0或TxA0引腳上。該電路可以應用于ATM通用測試和操作物理接口的接收端，也可以用于發(fā)送端。當然，地址譯碼器組合電路可用可編程邏輯器件、集成電路芯片或分離器件多種方式實現(xiàn)。
本發(fā)明所設計的具有譯碼器的ATM通用測試和操作物理接口電路適于有地址線的ATM通用測試和操作物理接口標準2/3協(xié)議應用場合。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種異步傳遞方式層對物理層的狀態(tài)查詢和選通電路，包括異步傳遞方式層器件和一個以上物理層器件，異步傳遞方式層器件的發(fā)送端地址和接收端地址分別經(jīng)由ATM通用測試和操作物理接口(UTOPIA)地址總線與物理層器件的接收端地址和發(fā)送端地址相連，其特征在于在異步傳遞方式層與物理層間的ATM通用測試和操作物理接口總線上分別設有發(fā)送端地址譯碼器和接收端地址譯碼器，該發(fā)送端地址譯碼器的輸入端連接異步傳遞方式層器件發(fā)送端地址，同時輸出分別與各個物理層器件的接收端地址相連；該接收端地址譯碼器的輸入端連接異步傳遞方式層器件接收端地址，同時輸出分別與各個物理層器件的發(fā)送端地址相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于所述的發(fā)送端地址譯碼器對每個物理層器件的接收端分別輸出一根地址線。
3.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于所述的接收端地址譯碼器對每個物理層器件的發(fā)送端分別輸出一根地址線。
4.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于所述的發(fā)送端地址譯碼器對每個物理層器件的接收端分別輸出一根以上地址線。
5.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于所述的接收端地址譯碼器對每個物理層器件的發(fā)送端分別輸出一根以上地址線。
6.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于所述的地址譯碼器由一個以上非門和一個以上與門組成；或是由一個以上非門和一個以上或門組成。
7.根據(jù)權利要求1所述的電路，其特征在于所述的地址譯碼器為具有地址譯碼功能的集成電路芯片；或為分離電器元件構成的組合電路。
專利摘要一種異步傳遞方式層(ATM)對物理層(PHY)的狀態(tài)查詢和選通電路,包括ATM層器件和一個以上PHY層器件,ATM層器件的發(fā)送端地址和接收端地址分別經(jīng)由ATM通用測試和操作物理接口(UTOPIA)地址總線與PHY層器件的接收端地址和發(fā)送端地址相連,關鍵在于:在異步傳遞方式層與PHY層間的UTOPIA總線上分別設有發(fā)送端地址譯碼器和接收端地址譯碼器,發(fā)送端地址譯碼器的輸入端連接異步傳遞方式層器件發(fā)送端地址,同時輸出分別與各個PHY器件的接收端地址相連;接收端地址譯碼器的輸入端連接異步傳遞方式層器件接收端地址,同時輸出分別與各個PHY器件的發(fā)送端地址相連。該電路不僅能解決UTOPIA接口上PHY器件地址線資源短缺的問題,保證正常通信,而且簡單實用、靈活方便、易于實現(xiàn)。
文檔編號H04L12/40GK2519545SQ0127501
公開日2002年10月30日 申請日期2001年11月23日 優(yōu)先權日2001年11月23日
發(fā)明者萬守銀, 劉震, 趙俊峰, 李洪, 馬建青 申請人:華為技術有限公司