一種支持多類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)端口仲裁電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計技術(shù)，涉及一種支持多類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)端口仲裁電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在支持多類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)設(shè)計中，通常都涉及到按照幀類型和優(yōu)先級設(shè)計的仲裁電路，由于交換機(jī)端口眾多，因此仲裁電路耗費資源巨大。
[0003]傳統(tǒng)的調(diào)度方法主要包括兩種:第一種是先進(jìn)行優(yōu)先級的調(diào)度，再進(jìn)行幀類型的調(diào)度，在輸出端口設(shè)計與優(yōu)先級級別對應(yīng)的緩沖區(qū)隊列，最終形成與優(yōu)先級級別對應(yīng)的多個輸出隊列。第二種是不同的幀類型的幀先分別進(jìn)行調(diào)度，然后再進(jìn)行不同幀類型之間的優(yōu)先級調(diào)度。這兩種方式要么采用多個緩沖區(qū)隊列，要么存在多個調(diào)度器，對于多端口交換機(jī)而言，均耗費資源巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決【背景技術(shù)】中存在的上述技術(shù)問題，而提供一種耗費資源小的支持多類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)端口仲裁電路及方法。其根據(jù)優(yōu)先級配置情況，對每一種優(yōu)先級的幀進(jìn)行分時調(diào)度，只設(shè)置一個調(diào)度器，以時間換取資源，在滿足多優(yōu)先級的交換電路時間需求的前提下大大節(jié)省了電路資源。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:本發(fā)明為一種支持多類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)端口仲裁電路，其特殊之處在于:該電路包括單播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊、多播及廣播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊、單播幀服務(wù)隊列、多播及廣播幀服務(wù)隊列和調(diào)度器;所述單播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊、多播及廣播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊、單播幀服務(wù)隊列、多播及廣播幀服務(wù)隊列分別與調(diào)度器相連。
[0006]上述單播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊寬度為I，深度為輸出端口數(shù)N，如果某輸出端口的單播幀具有當(dāng)前調(diào)度的優(yōu)先級的幀，則對應(yīng)的單播優(yōu)先級標(biāo)識存儲器的值為“I”，否則為“O”。
[0007]上述多播及廣播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊寬度為I，深度為輸出端口數(shù)N，如果某輸出端口的單播及廣播幀具有當(dāng)前調(diào)度的優(yōu)先級的幀，則對應(yīng)的多播及廣播優(yōu)先級標(biāo)識存儲器的值為“I”，否則為“O”。
[0008]上述單播幀服務(wù)隊列按照公平輪詢原則順序存儲待服務(wù)單播幀對應(yīng)的端口號。
[0009]上述多播及廣播幀服務(wù)隊列按照公平輪詢原則順序存儲待服務(wù)多播或廣播幀對應(yīng)的端口號。
[0010]上述調(diào)度器包含調(diào)度控制模塊，當(dāng)前服務(wù)的幀類型優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊、當(dāng)前服務(wù)的幀類型的服務(wù)隊列;通過調(diào)度控制模塊仲裁調(diào)度出當(dāng)前服務(wù)的幀類型以及當(dāng)前服務(wù)的幀類型的服務(wù)隊列，并將當(dāng)前服務(wù)的幀類型對應(yīng)的優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊的內(nèi)容拷貝到當(dāng)前服務(wù)的幀類型優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊中，同時將當(dāng)前服務(wù)的幀類型對應(yīng)的服務(wù)隊列或根據(jù)輪詢原則重新排序后的結(jié)果存儲到當(dāng)前服務(wù)的幀類型的服務(wù)隊列中，服務(wù)過的端口排到隊尾，其他端口依次前移，并將的結(jié)果更新到當(dāng)前服務(wù)幀類型對應(yīng)的服務(wù)隊列中。
[0011]—種實現(xiàn)權(quán)利要求上述的支持多類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)端口仲裁電路的仲裁方法，其特殊之處在于:該方法包括以下步驟:
[0012]I)查詢N個輸出端口的帶優(yōu)先級的請求信號是否存在最高級M級優(yōu)先級請求，如沒有則轉(zhuǎn)步驟2);如存在最高級M級優(yōu)先級請求，則查詢其中是否有多播或廣播請求，如存在多播或廣播請求，則以公平輪詢方式向當(dāng)前M級優(yōu)先級多播或廣播請求發(fā)送允許信號，同時查詢其中是否有單播請求，如不存在多播或廣播請求并且存在單播請求，則以公平輪詢方式向當(dāng)前M級優(yōu)先級單播請求發(fā)出允許信號；
[0013]2)查詢N個輸出端口的帶優(yōu)先級的請求信號線是否存在次高級M-1級優(yōu)先級請求，如沒有則轉(zhuǎn)步驟3);如存在次高級M-1級優(yōu)先級請求，則查詢其中是否有多播或廣播請求，如存在多播或廣播請求，則以公平輪詢方式向當(dāng)前M-1級優(yōu)先級多播或廣播請求發(fā)送允許信號，同時查詢其中是否有M-1級優(yōu)先級的單播請求，如不存在多播或廣播請求并且存在單播請求，則以公平輪詢方式向的當(dāng)前M-1級優(yōu)先級單播請求發(fā)出允許信號；
[0014]3)依據(jù)1)、2)的調(diào)度方式逐級調(diào)度，至多調(diào)度到最低優(yōu)先級請求；
[0015]4)在固定的時間窗(M個周期)內(nèi)，若被允許的輸入端口確認(rèn)連接，則數(shù)據(jù)傳輸開始，轉(zhuǎn)步驟5);否則釋放允許信號，返回步驟I);
[0016]5)等待數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，釋放允許信號。
[0017]本發(fā)明提供的一種支持多種類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)端口仲裁電路及方法，根據(jù)數(shù)據(jù)幀的類型設(shè)置相應(yīng)的基于優(yōu)先級的請求隊列并設(shè)置一個調(diào)度器，根據(jù)優(yōu)先級配置情況，對每一種優(yōu)先級的幀進(jìn)行分時調(diào)度。本發(fā)明以時間換取資源，對于多端口交換電路或支持多種優(yōu)先級數(shù)據(jù)幀配置的交換端口電路設(shè)計資源節(jié)省尤為明顯，對于交換機(jī)芯片的設(shè)計具有借鑒意義。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的支持多類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)端口仲裁電路架構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0020]參見圖1，本發(fā)明的一種支持多類型數(shù)據(jù)幀的交換機(jī)端口仲裁電路架構(gòu)包括單播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊1、多播及廣播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊2、單播幀服務(wù)隊列3、多播及廣播幀服務(wù)隊列4和調(diào)度器5;其中，單播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊1、多播及廣播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊2、單播幀服務(wù)隊列3、多播及廣播幀服務(wù)隊列4分別與調(diào)度器5相連。
[0021 ]單播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊I寬度為I，深度為輸出端口數(shù)N，如果某輸出端口的單播幀具有當(dāng)前調(diào)度的優(yōu)先級的幀，則對應(yīng)的單播優(yōu)先級標(biāo)識存儲器的值為“I”，否則為“O”。
[0022]多播及廣播幀優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊2寬度為I，深度為輸出端口數(shù)N，如果某輸出端口的單播及廣播幀具有當(dāng)前調(diào)度的優(yōu)先級的幀，則對應(yīng)的多播及廣播優(yōu)先級標(biāo)識存儲器的值為“I”，否則為“O”。
[0023]單播幀服務(wù)隊列3按照公平輪詢原則順序存儲待服務(wù)單播幀對應(yīng)的端口號。
[0024]多播及廣播幀服務(wù)隊列4按照公平輪詢原則順序存儲待服務(wù)多播或廣播幀對應(yīng)的端口號。
[0025]調(diào)度器5包含調(diào)度控制模塊501，當(dāng)前服務(wù)的幀類型優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊502、當(dāng)前服務(wù)的幀類型的服務(wù)隊列503。通過調(diào)度器5的調(diào)度控制模塊501仲裁調(diào)度出當(dāng)前服務(wù)的幀類型以及當(dāng)前服務(wù)的幀類型的服務(wù)隊列，并將當(dāng)前服務(wù)的幀類型對應(yīng)的優(yōu)先級標(biāo)識存儲塊I或2的