專(zhuān)利名稱(chēng)：實(shí)現(xiàn)atm層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字通信設(shè)備的部件，確切地說(shuō)，涉及一種可以實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層接口的兩種標(biāo)準(zhǔn)接口，即UTOPIA I標(biāo)準(zhǔn)1與UTOPIA II標(biāo)準(zhǔn)2的接口對(duì)接的UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊，屬于以接口為特征的通信控制或通信處理裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
眾所周知，由ATM論壇(ATM FORUM)提出的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層接口UTOPIA(UniversalTest & Operations PHY Interface for ATM)規(guī)范是在ATM技術(shù)領(lǐng)域中用于ATM層器件與物理層器件互連的接口標(biāo)準(zhǔn)。目前，同時(shí)存在和使用的有兩種接口標(biāo)準(zhǔn)，即1994年3月提出的標(biāo)準(zhǔn)1UTOPIA level I和1995年6月提出的標(biāo)準(zhǔn)2UTOPIA level II。其中，UTOPIA I標(biāo)準(zhǔn)1的接口是8位數(shù)據(jù)位，信元為53字節(jié)，支持的最高速率是155Mbps，一個(gè)ATM層器件只能與一個(gè)物理層器件相接。而UTOPIA II標(biāo)準(zhǔn)2的接口是16位數(shù)據(jù)位，信元為54字節(jié)，支持的最高速率為622Mbps，允許一個(gè)ATM層器件通過(guò)輪詢機(jī)制與多個(gè)物理層器件相接(有關(guān)UTOPIA接口規(guī)范，詳見(jiàn)ATM論壇的UTOPIA接口規(guī)范I和II)。由于兩者的數(shù)據(jù)位、信元長(zhǎng)度和速率都不相同，以及有無(wú)輪詢機(jī)制等因素，使得采用這兩種標(biāo)準(zhǔn)接口的器件不能直接對(duì)接。然而，目前采用這兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的器件大量存在，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中也經(jīng)常會(huì)遇到這種采用不同接口的問(wèn)題，這樣就給工程設(shè)計(jì)上帶來(lái)了很大困難和麻煩。
本發(fā)明的目的是提供一種可以解決上述兩種接口對(duì)接問(wèn)題的轉(zhuǎn)換模塊—實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層接口的兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層接口的兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，包括有兩個(gè)部分分別承擔(dān)從物理層端口器件接收信元存進(jìn)緩沖區(qū)、再送至ATM層的接收部分，以及將從ATM層存入緩沖區(qū)的信元取出、并發(fā)送到物理層端口器件的發(fā)送部分所組成，其特征在于上述接收部分和發(fā)送部分的兩部分都是由以下三個(gè)子模塊順序連接組成與各個(gè)物理層端口相連接的UTOPIA I接口處理單元、雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)和與ATM層器件相連接的UTOPIA II接口處理單元；且這兩部分都是在往緩存區(qū)存取信元的過(guò)程中同時(shí)完成上述兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換。
其中接收部分包括有一個(gè)或一個(gè)以上的工作于UTOPIA I主方式的UTOPIA I接口處理單元，每個(gè)UTOPIA I接口處理單元都與一個(gè)雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)相連接，而這些FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)的另一端則都連接至一個(gè)工作于UTOPIA II從方式的UTOPIA II接口處理單元；該UTOPIA I接口處理單元是從各個(gè)物理層端口器件接收信元并存進(jìn)FIFO緩沖區(qū)，同時(shí)完成兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換功能。
其中發(fā)送部分包括有一個(gè)或一個(gè)以上的工作于UTOPIA I主方式的UTOPIA I接口處理單元，每個(gè)UTOPIA I接口處理單元都與一個(gè)雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖器相連接，而這些FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖器的另一端則都連接至一個(gè)工作于UTOPIA II從方式的UTOPIA II接口處理單元；該UTOPIA I接口處理單元是從FIFO緩沖區(qū)中取出信元發(fā)送到物理層端口器件，同時(shí)完成兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換功能。
各個(gè)物理層端口都對(duì)應(yīng)著各自獨(dú)立的UTOPIA I接口處理單元和FIFO緩沖區(qū)，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)物理層端口的收發(fā)方向，該模塊分別提供一個(gè)四信元深度的FIFO緩沖區(qū)，以實(shí)現(xiàn)信元的緩沖，達(dá)到速率適配。
上述雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)可以作到8位寫(xiě)入、16位讀出，或者是16位寫(xiě)入、8位讀出，藉此，該FIFO緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)兩種標(biāo)準(zhǔn)的不同數(shù)據(jù)位的變換。
上述的UTOPIA II接口處理單元主要承擔(dān)由ATM層器件發(fā)起的輪詢和實(shí)現(xiàn)該輪詢機(jī)制而必需的對(duì)UTOPIA II接口的翻譯作用由UTOPIA II接口處理單元對(duì)UTOPIA II主設(shè)備發(fā)出的地址線進(jìn)行譯碼，對(duì)相應(yīng)物理端口的收發(fā)FIFO緩存區(qū)信元產(chǎn)生片選信號(hào)，選擇接收服務(wù)的物理端口。
該轉(zhuǎn)換模塊可以通過(guò)級(jí)連實(shí)現(xiàn)一個(gè)采用UTOPIA II接口標(biāo)準(zhǔn)的ATM層器件對(duì)多個(gè)采用UTOPIA I接口標(biāo)準(zhǔn)的物理層器件進(jìn)行輪詢。
上述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的級(jí)連是通過(guò)給每一個(gè)模塊分配基地址的方法實(shí)現(xiàn)的。
上述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊級(jí)連時(shí)，每一個(gè)物理端口對(duì)應(yīng)一個(gè)UTOPIA I接口處理單元與FIFO緩沖單元，即各個(gè)UTOPIA I接口處理單元與FIFO緩沖單元仍是各自獨(dú)立的。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)換模塊能夠?qū)崿F(xiàn)UTOPIA I接口標(biāo)準(zhǔn)和UTOPIA II接口標(biāo)準(zhǔn)的相互適配轉(zhuǎn)換，翻譯UTOPIA II接口地址線上的輪詢地址，對(duì)各物理端口進(jìn)行輪詢。除了接口時(shí)序適配之外，該接口轉(zhuǎn)換模塊還具有信元緩沖、速率適配、信元長(zhǎng)度變換、總線寬度變換等多種功能。因?yàn)閁TOPIA I接口最大只能支持155Mbps的數(shù)據(jù)速率，而UTOPIA II接口能夠支持高達(dá)622Mbps的數(shù)據(jù)速率，因此在該轉(zhuǎn)換模塊中設(shè)有緩沖存儲(chǔ)器，以實(shí)現(xiàn)不同速率和總線的平滑對(duì)接。該轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)信元級(jí)握手方式與ATM層器件以UTOPIA II接口方式相連，同樣通過(guò)信元級(jí)握手方式與物理層器件以UTOPIA I接口方式相連。此外，通過(guò)對(duì)該轉(zhuǎn)換模塊的級(jí)連，可以使一個(gè)采用UTOPIA II接口標(biāo)準(zhǔn)的ATM層器件對(duì)最多可達(dá)31個(gè)采用UTOPIA I接口的物理層器件進(jìn)行輪詢。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征、工作原理和信號(hào)流程。


圖1是本發(fā)明UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)組成總體方框示意圖。
圖2是本發(fā)明UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊中的接收部分結(jié)構(gòu)組成方框圖。
圖3是本發(fā)明UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊中的發(fā)送部分結(jié)構(gòu)組成方框圖。
圖4是本發(fā)明UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)級(jí)連的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明是一種實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層接口的兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，按照其數(shù)據(jù)的流向分為接收和發(fā)送兩個(gè)方向，所以該轉(zhuǎn)換模塊是由分別承擔(dān)從物理層端口器件接收信元存進(jìn)緩沖區(qū)的接收部分1(參見(jiàn)圖2)和從緩沖區(qū)中取出信元發(fā)送到物理層端口器件的發(fā)送部分2(參見(jiàn)圖3)的兩個(gè)部分所組成，其中接收部分和發(fā)送部分的兩部分都是由以下三個(gè)子模塊順序連接組成與各個(gè)物理層端口相連接的UTOPIA I接口處理單元11、21，雙端口先進(jìn)先出存儲(chǔ)器FIFO構(gòu)成的緩沖區(qū)12、22和與ATM層器件相連接的UTOPIA II接口處理單元13、23；且這兩部分都是在往緩存區(qū)12、22存取信元的過(guò)程中同時(shí)完成上述兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換的。
參見(jiàn)圖2，本發(fā)明轉(zhuǎn)換模塊的接收部分1包括有一個(gè)或一個(gè)以上的工作于UTOPIA I主方式的UTOPIA I接口處理單元11，每個(gè)UTOPIA I接口處理單元11都與一個(gè)雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)12相連接，而這些FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)12的另一端則都連接至一個(gè)工作于UTOPIA II從方式的UTOPIA II接口處理單元13；該UTOPIA I接口處理單元11是從各個(gè)物理層端口器件接收信元并存進(jìn)FIFO緩沖區(qū)12，同時(shí)完成兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換功能。而發(fā)送部分2的電路結(jié)構(gòu)基本相同(參見(jiàn)圖3)，也是包括有一個(gè)或一個(gè)以上的工作于UTOPIA I主方式的UTOPIA I接口處理單元21，每個(gè)UTOPIA I接口處理單元21都與一個(gè)雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)22相連接，而這些FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)22的另一端則都連接至一個(gè)工作于UTOPIA II從方式的UTOPIA II接口處理單元23；該UTOPIA I接口處理單元21是從FIFO緩沖22中取出信元發(fā)送到物理層端口器件，同時(shí)完成兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換功能。上述的UTOPIA II接口處理單元13、23主要承擔(dān)由ATM層器件發(fā)起的輪詢和實(shí)現(xiàn)該輪詢機(jī)制而必需的對(duì)UTOPIA II接口的翻譯作用由UTOPIA II接口處理單元13、23對(duì)UTOPIA II主設(shè)備發(fā)出的地址線進(jìn)行譯碼，對(duì)相應(yīng)物理端口的收發(fā)FIFO緩存區(qū)信元產(chǎn)生片選信號(hào)，選擇接收服務(wù)的物理端口等等。圖中還繪示了各單元與其相鄰接的端口器件或模塊的接口信號(hào)線，其中，CLAV(cell available)為信元準(zhǔn)備好信號(hào)，前面加R表示接收方向，加T表示發(fā)送方向，加F表示由FIFO存儲(chǔ)器發(fā)出的(下同)；SOC(startof cell)為信元開(kāi)始標(biāo)志信號(hào)，；PRTY(parity)為奇校驗(yàn)信號(hào)；ENB(enable)為使能信號(hào)。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)換模塊對(duì)于每一個(gè)物理層端口的收發(fā)方向，都分別對(duì)應(yīng)提供一個(gè)彼此互相獨(dú)立的UTOPIA I接口和一個(gè)四信元深度的FIFO緩沖區(qū)，以實(shí)現(xiàn)信元的緩沖，達(dá)到速率適配。而雙端口先進(jìn)先出存儲(chǔ)器FIFO構(gòu)成的緩沖區(qū)可以作到8位寫(xiě)入、16位讀出，或者是16位寫(xiě)入、8位讀出，藉此，該FIFO緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)兩種標(biāo)準(zhǔn)的不同數(shù)據(jù)位的變換。
下面結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，從接收和發(fā)送兩個(gè)方向進(jìn)一步說(shuō)明其信號(hào)流程和工作原理。
首先介紹接收方向部分的FIFO緩沖區(qū)12參見(jiàn)圖2，本發(fā)明針對(duì)每一個(gè)物理端口的接收方向，都分別設(shè)有一個(gè)四信元深度的FIFO緩沖區(qū)，其是由雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的，寫(xiě)入FIFO的為8位的數(shù)據(jù)，而讀出FIFO的為16位的數(shù)據(jù)。FIFO的讀寫(xiě)使能是由UTOPIAII接口處理單元和UTOPIA I接口處理單元產(chǎn)生。針對(duì)FIFO存儲(chǔ)器設(shè)有三個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器A是指示FIFO中已經(jīng)存放的字節(jié)數(shù)，計(jì)數(shù)器B是指示FIFO中已經(jīng)存放的信元數(shù)，計(jì)數(shù)器C則是計(jì)算從FIFO中取出的字節(jié)數(shù)。
上電后計(jì)數(shù)器A、B和C均應(yīng)初始化為0。在FIFO中每增加一個(gè)字節(jié)，計(jì)數(shù)器A的值加1，計(jì)數(shù)器A循環(huán)計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)深度為4個(gè)信元的長(zhǎng)度。而且，該計(jì)數(shù)器是由物理端口發(fā)來(lái)的信元開(kāi)始標(biāo)志信號(hào)rsoc1觸發(fā)的，每次收到rsoc1信號(hào)，計(jì)數(shù)器A開(kāi)始計(jì)數(shù)，且一直計(jì)到收滿一個(gè)信元，然后停止計(jì)數(shù)，開(kāi)始等待下一個(gè)rsoc1的出現(xiàn)，繼續(xù)開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)滿四個(gè)信元長(zhǎng)度后，計(jì)數(shù)器A清零，從0重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。
在FIFO中每次開(kāi)始存入一個(gè)新的信元，計(jì)數(shù)器B加1，而每次開(kāi)始取出一個(gè)信元時(shí)，則計(jì)數(shù)器B減1。FIFO緩沖區(qū)向UTOPIA I接口處理單元發(fā)出的請(qǐng)求接收信號(hào)是rfclav1，向UTOPIAII接口處理單元發(fā)出的請(qǐng)求接收信號(hào)是rfclav2。當(dāng)計(jì)數(shù)器B的值不為0的時(shí)候，F(xiàn)IFO緩沖區(qū)向UTOPIA II接口處理單元發(fā)出的請(qǐng)求接收信號(hào)rfclav2為高，否則為低；當(dāng)計(jì)數(shù)器B已經(jīng)為3的時(shí)候，F(xiàn)IFO緩沖單元向UTOPIA I接口處理單元發(fā)出的請(qǐng)求接收信號(hào)rfclav1為低，否則為高。
每從FIFO中讀出一個(gè)字，計(jì)數(shù)器C加1，計(jì)數(shù)器C也是循環(huán)計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)深度是四個(gè)信元的長(zhǎng)度，而且該計(jì)數(shù)器C是由UTOPIA II接口處理單元部分送來(lái)的讀信號(hào)rreadf觸發(fā)的。每次收到讀信號(hào)，計(jì)數(shù)器C開(kāi)始計(jì)數(shù)，并且一直計(jì)到讀出一個(gè)完整的信元，然后停止讀取FIFO，計(jì)數(shù)器C計(jì)數(shù)停止，等待下一次讀使能來(lái)時(shí)繼續(xù)開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)滿四個(gè)信元長(zhǎng)度后，計(jì)數(shù)器C清零，從0重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。
接收方向部分的UTOPIA I接口處理單元11該單元監(jiān)測(cè)物理層器件發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)rclav1和該物理端口所對(duì)應(yīng)的FIFO發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)rfclav1，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)信號(hào)都是高電平，且當(dāng)前沒(méi)有信元正在傳遞時(shí)，就開(kāi)始從物理層器件接收數(shù)據(jù)，并放到FIFO緩沖區(qū)12中緩存。首先，UTOPIA I接口單元11向物理層器件發(fā)出接收允許信號(hào)renb1，然后等待物理層器件發(fā)出的rsoc1信號(hào)，當(dāng)接收到rsoc1信號(hào)，計(jì)數(shù)器A就開(kāi)始計(jì)數(shù)，同時(shí)向FIFO發(fā)出寫(xiě)信號(hào)rwritef，把數(shù)據(jù)緩存到FIFO中。在接收滿一個(gè)完整信元的前一個(gè)時(shí)鐘周期，把renb1信號(hào)變高，UTOPIA I接口單元又開(kāi)始監(jiān)測(cè)物理層器件與FIFO發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，進(jìn)行下一次的操作。同時(shí)，該單元還根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)計(jì)算出奇校驗(yàn)位，并且與接收到的奇校驗(yàn)位rprty1相比較，如果兩者不同，就發(fā)出校驗(yàn)出錯(cuò)的告警信號(hào)perror1。
需要注意的一點(diǎn)是，由于UTOPIA I接口標(biāo)準(zhǔn)是8位數(shù)據(jù)位，53個(gè)字節(jié)，而UTOPIA II接口是16位數(shù)據(jù)位，54字節(jié)，27字(16位)，所以就存在添加一個(gè)字節(jié)的問(wèn)題。UTOPIA I接口單元在把從物理層器件接收到的信元送到FIFO緩沖的時(shí)候，在第五個(gè)字節(jié)后面加上一個(gè)空字節(jié)，與第五個(gè)字節(jié)一起構(gòu)成了UTOPIA II接口的第三個(gè)字。這樣就解決了兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度不同的問(wèn)題。
接收方向部分的UTOPIA II接口處理單元13是工作于UTOPIA II接口的從方式，該單元對(duì)ATM層器件發(fā)出的五位地址線進(jìn)行譯碼，并根據(jù)地址線上的輪詢地址，向相應(yīng)物理端口對(duì)應(yīng)的FIFO緩沖區(qū)發(fā)出選中信號(hào)，被選中的FIFO緩沖區(qū)把相應(yīng)的請(qǐng)求接收信號(hào)rfclav2上報(bào)給ATM層器件。如果當(dāng)前沒(méi)有端口正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，而且在下一個(gè)時(shí)鐘周期，ATM層器件發(fā)來(lái)的接收允許信號(hào)renb2變低時(shí)，則在隨后(renb2變低后)的一個(gè)時(shí)鐘周期被選中端口對(duì)應(yīng)的FIFO緩沖單元開(kāi)始向數(shù)據(jù)線上送數(shù)據(jù)。
當(dāng)ATM層器件選中一個(gè)物理端口開(kāi)始對(duì)該端口(端口N)提供服務(wù)時(shí)(在地址線上的輪詢地址為N的下一個(gè)時(shí)鐘周期，接收允許信號(hào)renb2變低)，就把一個(gè)相應(yīng)的表示正在對(duì)某一個(gè)端口進(jìn)行服務(wù)的服務(wù)進(jìn)行中標(biāo)志位rrstart置1，在對(duì)該物理端口服務(wù)的整個(gè)過(guò)程中，該標(biāo)志位一直保持為1，當(dāng)信元傳遞到還剩下最后一個(gè)字的時(shí)候，則把該位置0。
每一個(gè)時(shí)鐘周期，UTOPIA II接口處理單元13監(jiān)測(cè)地址線上的輪詢地址(地址N)和服務(wù)進(jìn)行中標(biāo)志位(rrstart)，如果rrstart表明當(dāng)前沒(méi)有物理端口正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)(rrstart為0)，該處理單元13就把ATM層送過(guò)來(lái)的接收允許信號(hào)rxenb2直接作為當(dāng)前輪詢地址所選中的物理端口(端口N)對(duì)應(yīng)的FIFO緩沖單元的讀信號(hào)，這樣，如果在下一個(gè)時(shí)鐘周期檢測(cè)到rxenb2為低，則FIFO開(kāi)始信元的傳送，F(xiàn)IFO的讀出數(shù)據(jù)將直接送上與ATM層相連的RXDATA2數(shù)據(jù)線，計(jì)數(shù)器C開(kāi)始計(jì)數(shù)，rrstart位置1。一旦rrstart為1，則當(dāng)前服務(wù)端口固定為端口N，rxenb也一直作為端口N所對(duì)應(yīng)的FIFO的讀信號(hào)，一直到完成一個(gè)完整信元的傳遞，計(jì)數(shù)器C停止計(jì)數(shù)，rrstart位置0，rxenb不再直接作為端口N的讀信號(hào)，除非在下一次的輪詢中再次選中該端口。
下面介紹發(fā)送方向部分，發(fā)送方向的各模塊的工作原理與接收方向的基本相同，只是在時(shí)序上稍有一點(diǎn)差別。
參見(jiàn)圖3，發(fā)送方向部分的FIFO緩沖區(qū)22也是針對(duì)每一個(gè)物理端口的發(fā)送方向，分別設(shè)有一個(gè)由雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的四信元深度的緩沖區(qū)，但其寫(xiě)入FIFO存儲(chǔ)器的為16位的數(shù)據(jù)，而讀出FIFO存儲(chǔ)器的為8位的數(shù)據(jù)。FIFO的讀寫(xiě)使能由UTOPIA I接口部分和UTOPIA II接口部分產(chǎn)生。針對(duì)該FIFO存儲(chǔ)器22有三個(gè)計(jì)數(shù)器，一個(gè)是指示FIFO中已經(jīng)存放的字節(jié)數(shù)的計(jì)數(shù)器D，一個(gè)是指示FIFO中已經(jīng)存放信元數(shù)目的計(jì)數(shù)器E，一個(gè)是計(jì)算從FIFO中取出的字節(jié)數(shù)目的計(jì)數(shù)器F。上電后計(jì)數(shù)器D、E和F均初始化為0。FIFO中每增加一個(gè)字節(jié)，計(jì)數(shù)器D的值加1，計(jì)數(shù)器D循環(huán)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)深度為4個(gè)信元的長(zhǎng)度，而且，其計(jì)數(shù)是由ATM層發(fā)來(lái)的tsoc2觸發(fā)，每次收到tsoc2信號(hào)，計(jì)數(shù)器D開(kāi)始計(jì)數(shù)，并且一直計(jì)到收滿一個(gè)信元，然后停止計(jì)數(shù)，開(kāi)始等待下一個(gè)tsoc2的出現(xiàn)，繼續(xù)開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)滿四個(gè)信元長(zhǎng)度后，計(jì)數(shù)器D清零，從0重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。tsoc2只能作為當(dāng)前被選中物理端口對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器D的觸發(fā)信號(hào)。
FIFO中每次開(kāi)始存入一個(gè)新的信元時(shí)，計(jì)數(shù)器E加1；每次開(kāi)始取出一個(gè)信元時(shí)，計(jì)數(shù)器E減1。計(jì)數(shù)器E從0到3循環(huán)計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器E已經(jīng)為3的時(shí)候，F(xiàn)IFO緩沖區(qū)22向UTOPIA II接口處理單元23發(fā)出的接收請(qǐng)求信號(hào)tfclav2變?yōu)榈碗娖?；?dāng)計(jì)數(shù)器E為其他值時(shí)，則接收請(qǐng)求信號(hào)tfclav2為高電平。在計(jì)數(shù)器E的值不為0的時(shí)候，F(xiàn)IFO緩沖區(qū)22向UTOPIA I接口處理單元21發(fā)出的發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)tfclav1為高電平，否則為低電平。
每從FIFO中讀出一個(gè)字，計(jì)數(shù)器F加1，計(jì)數(shù)器F也是循環(huán)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)深度是四個(gè)信元的長(zhǎng)度，而且，其計(jì)數(shù)是由UTOPIA I接口處理單元21送來(lái)的讀信號(hào)觸發(fā)，每次收到讀信號(hào)，計(jì)數(shù)器F開(kāi)始計(jì)數(shù)，并且一直計(jì)到讀出一個(gè)完整的信元，然后停止讀取FIFO，計(jì)數(shù)器F計(jì)數(shù)停止，等待下一次讀使能來(lái)時(shí)繼續(xù)開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)滿四個(gè)信元長(zhǎng)度后，計(jì)數(shù)器F清零，并從0重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。
發(fā)送方向部分的UTOPIA I接口處理單元21該單元21監(jiān)測(cè)物理層器件發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)tclav1和該物理端口對(duì)應(yīng)的FIFO22發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)tfclav1，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)信號(hào)都是高電平，且當(dāng)前沒(méi)有信元正在傳遞時(shí)，開(kāi)始從FIFO中取出信元，并把數(shù)據(jù)送往物理層器件。
首先，UTOPIA I接口單元21向FIFO22發(fā)出讀信號(hào)，從FIFO22中讀出信元，計(jì)數(shù)器D開(kāi)始計(jì)數(shù)，然后向物理層器件發(fā)出允許發(fā)送信號(hào)tenb1，同時(shí)送出信元的第一個(gè)字節(jié)和tsoc1信號(hào)。在完成一個(gè)完整信元的送出后，把tenb1信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，UTOPIA I接口單元又開(kāi)始監(jiān)測(cè)物理層器件發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)tclav1和該物理端口對(duì)應(yīng)的FIFO發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)tfclav1，進(jìn)行下一次的操作。同時(shí)，該單元還根據(jù)從FIFO中取出的數(shù)據(jù)計(jì)算出奇校驗(yàn)位，將該奇校驗(yàn)位隨數(shù)據(jù)一起送往物理層端口器件。
同樣需要注意的一點(diǎn)是，由于UTOPIA I接口處理單元21是8位數(shù)據(jù)位，53字節(jié)，而UTOPIAII接口處理單元23是16位數(shù)據(jù)位，27字(16位)，所以就存在去掉一個(gè)字節(jié)的問(wèn)題。UTOPIAI接口單元21要把從FIFO22讀出的信元的第六個(gè)字節(jié)去掉，把54字節(jié)變成53字節(jié)，再送到物理層端口器件。
發(fā)送方向部分的UTOPIA II接口處理單元23也是工作于UTOPIA II接口的從方式，該單元對(duì)ATM層器件發(fā)出的五位地址線譯碼，根據(jù)地址線上的輪詢地址，向相應(yīng)物理端口對(duì)應(yīng)的FIFO緩沖單元發(fā)出選中信號(hào)，被選中的FIFO緩沖單元把相應(yīng)的發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)tfclav2上報(bào)給ATM層器件。如果當(dāng)前沒(méi)有端口正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，而且在隨后一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，如果檢測(cè)到ATM層器件發(fā)來(lái)的發(fā)送允許信號(hào)tenb2為低，那么該部分將開(kāi)始檢測(cè)信元開(kāi)始標(biāo)志tsoc2，當(dāng)檢測(cè)到tsoc2為高電平時(shí)，就把伴隨tsoc2變?yōu)楦唠娖蕉鴱臄?shù)據(jù)線上送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)寫(xiě)進(jìn)FIFO緩沖單元。
當(dāng)ATM層器件選中一個(gè)物理端口，并開(kāi)始對(duì)該端口(端口N)提供服務(wù)時(shí)(即在地址線上的輪詢地址為N的下一個(gè)時(shí)鐘周期，發(fā)送允許信號(hào)tenb2變低)，就把一個(gè)相應(yīng)的表示正在對(duì)某一個(gè)端口進(jìn)行服務(wù)的服務(wù)進(jìn)行中標(biāo)志位trstart置1，在對(duì)該物理端口服務(wù)的整個(gè)過(guò)程中，該標(biāo)志位一直保持為1，信元傳遞到最后一個(gè)字的時(shí)候，再把該位置0。
每一個(gè)時(shí)鐘周期，UTOPIA II接口處理單元23監(jiān)測(cè)地址線上的輪詢地址(地址N)和服務(wù)進(jìn)行中標(biāo)志位(trstart)，如果trstart表明當(dāng)前沒(méi)有物理端口正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)(即trstart為0)，并且在地址線上的地址為N的下一個(gè)時(shí)鐘周期tenb2變?yōu)榈碗娖?，那么端口N將被選定為接受服務(wù)的端口，trstart位置1，如果tsoc2隨tenb2送過(guò)來(lái)，那么該單元23就把隨tsoc2送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)寫(xiě)進(jìn)FIFO緩沖單元22，計(jì)數(shù)器F開(kāi)始計(jì)數(shù)；否則將等待tsoc2出現(xiàn)后，計(jì)數(shù)器F才開(kāi)始計(jì)數(shù)；tsoc2是計(jì)數(shù)器F開(kāi)始計(jì)數(shù)的觸發(fā)信號(hào)，計(jì)數(shù)開(kāi)始后，將一直進(jìn)行到接收完一個(gè)完整的信元，隨后停止計(jì)數(shù)，等待下一次該端口被選為接受服務(wù)端口，且檢測(cè)到tsoc2時(shí)再接著計(jì)數(shù)。如果在tenb2信號(hào)降為低電平后的十個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，tsoc2沒(méi)有出現(xiàn)，UTOPIA II接口處理單元將取消該端口N繼續(xù)接受服務(wù)的資格，trstart位被置0。
參見(jiàn)圖4，本發(fā)明UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊的另一個(gè)特點(diǎn)是通過(guò)級(jí)連可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)采用UTOPIAII接口標(biāo)準(zhǔn)的ATM層器件對(duì)最多可達(dá)31個(gè)采用UTOPIA I接口標(biāo)準(zhǔn)的物理層器件進(jìn)行輪詢。此時(shí)，該多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的級(jí)連是通過(guò)給每一個(gè)模塊分配基地址的方法實(shí)現(xiàn)的。
級(jí)連時(shí)，每一個(gè)物理端口對(duì)應(yīng)一個(gè)UTOPIA I接口處理單元與FIFO緩沖單元，即各個(gè)UTOPIA I接口處理單元與FIFO緩沖單元仍是各自獨(dú)立的。級(jí)連主要取決于UTOPIA II接口處理單元。
從理論上講，對(duì)UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊的級(jí)連只需要通過(guò)地址線選中物理端口，再檢測(cè)服務(wù)進(jìn)行中標(biāo)志位RRSTART或TRSTART，判斷是否可以對(duì)當(dāng)前輪詢到的端口提供服務(wù)就可以了。但是在使用上，由于容量的限制，一個(gè)UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊下掛的物理層器件可能只有很少的幾個(gè)，這時(shí)候的級(jí)連就是幾個(gè)器件之間的級(jí)連了。
如圖4所示，其中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊下掛四個(gè)物理端口，可以通過(guò)給每一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊分配基地址的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的級(jí)連。例如，對(duì)每一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊增加三根地址線，即給每一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置一個(gè)基地址，當(dāng)UTOPIA II的輪詢地址線上的高三位地址與某一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的地址一致時(shí)，表示輪詢是在該轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)進(jìn)行的，否則就是對(duì)其他轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行的。這樣，就可以很容易地實(shí)現(xiàn)8個(gè)UTOPIA轉(zhuǎn)換模塊的級(jí)連，把物理端口增加到多達(dá)31個(gè)。
本發(fā)明已經(jīng)在申請(qǐng)人研制的ATM骨干交換機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)性實(shí)施，以檢驗(yàn)該轉(zhuǎn)換模塊的各項(xiàng)性能。實(shí)施的效果證明，本發(fā)明較好地解決了155M電接口板上物理層器件與ATM層器件采用不同接口標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)法直接對(duì)接的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，包括有兩個(gè)部分分別承擔(dān)從物理層端口器件接收信元存進(jìn)緩沖區(qū)、再送至ATM層的接收部分，以及將從ATM層存入緩沖區(qū)的信元取出、并發(fā)送到物理層端口器件的發(fā)送部分所組成，其特征在于上述接收部分和發(fā)送部分的兩部分都是由以下三個(gè)子模塊順序連接組成與各個(gè)物理層端口相連接的UTOPIA I接口處理單元、雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)和與ATM層器件相連接的UTOPIA II接口處理單元；且這兩部分都是在往緩存區(qū)存取信元的過(guò)程中同時(shí)完成上述兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于其中接收部分包括有一個(gè)或一個(gè)以上的工作于UTOPIA I主方式的UTOPIA I接口處理單元，每個(gè)UTOPIA I接口處理單元都與一個(gè)雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)相連接，而這些FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)的另一端則都連接至一個(gè)工作于UTOPIA II從方式的UTOPIA II接口處理單元；該UTOPIA I接口處理單元是從各個(gè)物理層端口器件接收信元并存進(jìn)FIFO緩沖區(qū)，同時(shí)完成兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換功能。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于其中發(fā)送部分包括有一個(gè)或一個(gè)以上的工作于UTOPIA I主方式的UTOPIA I接口處理單元，每個(gè)UTOPIA I接口處理單元都與一個(gè)雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖器相連接，而這些FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖器的另一端則都連接至一個(gè)工作于UTOPIA II從方式的UTOPIA II接口處理單元；該UTOPIA I接口處理單元是從FIFO緩沖區(qū)中取出信元發(fā)送到物理層端口器件，同時(shí)完成兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換功能。
4.如權(quán)利要求1、或2、或3所述的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于各個(gè)物理層端口都對(duì)應(yīng)著各自獨(dú)立的UTOPIA I接口處理單元和FIFO緩沖區(qū)，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)物理層端口的收發(fā)方向，分別提供有一個(gè)四信元深度的FIFO緩沖區(qū)，以實(shí)現(xiàn)信元的緩沖，達(dá)到速率適配。
5.如權(quán)利要求1、或2、或3所述的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于上述雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)可以作到8位寫(xiě)入、16位讀出，或者是16位寫(xiě)入、8位讀出，藉此，該FIFO緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)兩種標(biāo)準(zhǔn)的不同數(shù)據(jù)位的變換。
6.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于上述的UTOPIA II接口處理單元主要承擔(dān)由ATM層器件發(fā)起的輪詢和實(shí)現(xiàn)該輪詢機(jī)制而必需的對(duì)UTOPIA II接口的翻譯作用由UTOPIA II接口處理單元對(duì)UTOPIA II主設(shè)備發(fā)出的地址線進(jìn)行譯碼，對(duì)相應(yīng)物理端口的收發(fā)FIFO緩存區(qū)信元產(chǎn)生片選信號(hào)，選擇接收服務(wù)的物理端口。
7.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于該轉(zhuǎn)換模塊可以通過(guò)級(jí)連實(shí)現(xiàn)一個(gè)采用UTOPIA II接口標(biāo)準(zhǔn)的ATM層器件對(duì)多個(gè)采用UTOPIA I接口標(biāo)準(zhǔn)的物理層器件進(jìn)行輪詢。
8.如權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于上述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊的級(jí)連是通過(guò)給每一個(gè)模塊分配基地址的方法實(shí)現(xiàn)的。
9.如權(quán)利要求1、或7所述的實(shí)現(xiàn)通用ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于上述多個(gè)轉(zhuǎn)換模塊級(jí)連時(shí)，每一個(gè)物理端口對(duì)應(yīng)一個(gè)UTOPIA I接口處理單元與FIFO緩沖單元，即各個(gè)UTOPIA I接口處理單元與FIFO緩沖單元仍是各自獨(dú)立的。
全文摘要
一種實(shí)現(xiàn)ATM層與物理層兩種標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)接的轉(zhuǎn)換模塊,包括有兩個(gè)部分:分別承擔(dān)從物理層端口器件接收信元存進(jìn)緩沖區(qū)、再送至ATM層的接收部分,以及將從ATM層存入緩沖區(qū)的信元取出、并發(fā)送到物理層端口器件的發(fā)送部分,這兩部分都是由三個(gè)子模塊順序連接組成:與各個(gè)物理層端口相連接的UTOPIA I接口處理單元、雙端口先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器構(gòu)成的緩沖區(qū)和與ATM層器件相連接的UTOPIA II接口處理單元;且這兩部分都是在往緩存區(qū)存取信元的過(guò)程中同時(shí)完成上述兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的信元長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)H04L29/10GK1375973SQ01111120
公開(kāi)日2002年10月23日 申請(qǐng)日期2001年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月17日
發(fā)明者杜安學(xué), 董英華, 孫運(yùn)亮 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司