專利名稱：片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法。
背景技術(shù)：
通常，片上系統(tǒng)(System-On-Chip)采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)片間互連。如TI公司的0MAP3、0MAP4系列嵌入式處理器，屬于典型的片上系統(tǒng)，該系列處理器均提供百兆以太網(wǎng)接口。Marvell公司的ARMADA系列嵌入式處理器，面向服務(wù)器應(yīng)用，提供了更高速的千兆以太網(wǎng)接口?；谝蕴W(wǎng)接口，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)片上系統(tǒng)之間的互連，組建并行計(jì)算系統(tǒng)。例如，基于OMAP系列處理器，Sandia國家實(shí)驗(yàn)室在2011年5月I日發(fā)布了一款名為“Mini超級(jí)計(jì)算機(jī)”的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由196個(gè)基于TI公司0MAP3530處理器的Gumstix Overo Tide計(jì)算節(jié)點(diǎn)組成，每七個(gè)Gumstix Overo Tide集成到一塊Stagecoach母板上,然后通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間互連。但是，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口不具備可重構(gòu)的特性，無法動(dòng)態(tài)改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路連接方式等硬件特性，無法在運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要通過重構(gòu)來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法,其中通過動(dòng)態(tài)重配置網(wǎng)絡(luò)接口的工作模式,動(dòng)態(tài)改變互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路連接方式，支持不同的通信模式，解決了現(xiàn)有技術(shù)在組網(wǎng)方式上缺乏靈活性的問題。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其包括將片上系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊連接至網(wǎng)絡(luò)，其中，網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊包括控制寄存器組、狀態(tài)寄存器組、數(shù)據(jù)寄存器組、接口控制邏輯、以及一組接口信號(hào)管腳；利用控制寄存器組的一個(gè)命令寄存器和一個(gè)緩存寄存器來分別保存下一次操作的操作命令和相關(guān)數(shù)據(jù)；利用狀態(tài)寄存器組保存接口控制模塊的各種當(dāng)前狀態(tài)；利用數(shù)據(jù)寄存器組的一組寄存器來緩存接口數(shù)據(jù)，其中寄存器中的每一比特位對(duì)應(yīng)接口信號(hào)管腳的當(dāng)前值；利用接口控制邏輯控制管腳工作模式的配置、數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收過程；通過動(dòng)態(tài)重配置網(wǎng)絡(luò)接口的工作模式，可以動(dòng)態(tài)改變互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路連接方式，支持不同的通信模式。優(yōu)選地，控制寄存器組定義了網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊的訪問規(guī)則。優(yōu)選地，對(duì)于讀數(shù)據(jù)流程，在第一周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入讀數(shù)據(jù)命令和數(shù)據(jù)寄存器地址；在第二周期，接口控制邏輯將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)寄存器中值復(fù)制到緩存寄存器中；在第三周期，接口控制邏輯從緩存寄存器中讀取數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，對(duì)于寫數(shù)據(jù)流程，在第一周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入寫數(shù)據(jù)命令和數(shù)據(jù)寄存器地址；在第二周期，接口控制邏輯將需要寫入的數(shù)據(jù)寫到緩存寄存器中；在第三周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備命令；在第四周期，接口控制邏輯將緩存寄存器中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器，并根據(jù)寄存器值設(shè)置接口管腳電平，完成通過接口發(fā)送數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，對(duì)于讀狀態(tài)流程，在第一周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入讀狀態(tài)命令和狀態(tài)寄存器地址；在第二周期，接口控制邏輯將對(duì)應(yīng)狀態(tài)寄存器中值復(fù)制到緩存寄存器中；在第三周期，接口控制邏輯從緩存寄存器中讀取狀態(tài)值。 優(yōu)選地，對(duì)于管腳動(dòng)態(tài)配置，在第一周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入管腳動(dòng)態(tài)配置命令、管腳編號(hào)和管腳配置碼；在第二周期，接口控制邏輯根據(jù)管腳狀態(tài)碼修改管腳工作模式，返回操作結(jié)果至緩存寄存器；在第三周期，接口控制邏輯讀取緩存寄存器，查看操作結(jié)果。優(yōu)選地，該組接口信號(hào)管腳由128個(gè)可動(dòng)態(tài)配置數(shù)據(jù)信號(hào)管腳和4個(gè)可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳組成。優(yōu)選地，對(duì)于可配置數(shù)據(jù)信號(hào)管腳，工作模式被配置為輸入、輸出和高阻三種模式；每個(gè)管腳對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)；每個(gè)可配置數(shù)據(jù)信號(hào)管腳有2位二進(jìn)制編碼來表示管腳模式。優(yōu)選地，對(duì)于可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳，工作模式包括使能狀態(tài)和高阻狀態(tài)；在使能狀態(tài)下，時(shí)鐘信號(hào)管腳生成時(shí)鐘信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)同步數(shù)據(jù)傳輸；高阻狀態(tài)下，時(shí)鐘信號(hào)管腳被禁止；每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)管腳對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)；并且每個(gè)可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳具有2位二進(jìn)制編碼來表示管腳模式。優(yōu)選地，接口控制邏輯生成每個(gè)可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳的時(shí)鐘信號(hào)，并且僅在有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間段才輸出時(shí)鐘信號(hào)；每個(gè)可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳的時(shí)鐘信號(hào)相互獨(dú)立。本發(fā)明提供一種片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其中通過動(dòng)態(tài)重配置網(wǎng)絡(luò)接口的工作模式，可以動(dòng)態(tài)改變互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路連接方式，支持不同的通信模式，解決了現(xiàn)有技術(shù)在組網(wǎng)方式上缺乏靈活性的問題。


結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中意圖。意圖。意圖。
信模式。
圖I示意性地示出了包含網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊的片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊的功能框圖。
圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)接口所支持的單向同步模式的示
圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)接口所支持的雙向異步模式的示
圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)接口所支持的雙向同步模式的示
圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可動(dòng)態(tài)配置的多點(diǎn)連接模式的廣播通
圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可動(dòng)態(tài)配置的多點(diǎn)連接模式的組播通
5信模式。圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可動(dòng)態(tài)配置的多點(diǎn)連接模式的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式。圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多個(gè)處理器構(gòu)成的環(huán)網(wǎng)。圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單向環(huán)網(wǎng)方式。圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的異步雙向環(huán)網(wǎng)方式。圖12示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的同步雙向環(huán)網(wǎng)方式。需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I示意性地示出了包含網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊的片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖I描述了包含網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊的片上系統(tǒng)(System-On-Chip)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊C5作為一個(gè)獨(dú)立部件，掛接在片上系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線C3上，分配獨(dú)立的地址空間，計(jì)算核心(例如第一計(jì)算核心Cl和第二計(jì)算核心C2)可以通過數(shù)據(jù)總線C3訪問方式訪問網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊C5內(nèi)部的各個(gè)寄存器，進(jìn)而連接至網(wǎng)絡(luò)C7。此外，計(jì)算核心(例如第一計(jì)算核心Cl和第二計(jì)算核心C2)可以通過數(shù)據(jù)總線C3經(jīng)由存儲(chǔ)控制器C4訪問存儲(chǔ)器C6。<網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊C5>圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊C5的功能框圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊C5能支持網(wǎng)絡(luò)接口的動(dòng)態(tài)可配置。網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊C5主要包括三種類型的寄存器組、接口控制邏輯M4、以及一組接口信號(hào)管腳。其中，三種類型寄存器分別為控制寄存器組Ml、狀態(tài)寄存器組M2和數(shù)據(jù)寄存器組M3。控制寄存器組Ml包括一個(gè)命令寄存器和一個(gè)緩存寄存器，分別用于保存下一次操作的操作命令和相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)，控制寄存器組Ml也定義了網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊的訪問規(guī)則，由此所有對(duì)內(nèi)部其它寄存器的訪問都需要通過控制寄存器組M1，以上述特定命令的方式進(jìn)行訪問。其中，主要命令包括讀數(shù)據(jù)命令(DATA_WRITE)、寫數(shù)據(jù)命令(DATA_READ)、讀狀態(tài)命令(STATUS_WRITE)、管腳動(dòng)態(tài)配置命令(PIN_C0NFIG)?？刂葡嚓P(guān)的數(shù)據(jù)包括讀寫數(shù)據(jù)寄存器或狀態(tài)寄存器的地址、管腳模式編碼。緩存寄存器用于緩存寫入的數(shù)據(jù)或即將讀出的數(shù)據(jù)。狀態(tài)寄存器組M2包括一組狀態(tài)寄存器，保存接口控制模塊的各種當(dāng)前狀態(tài)。通過訪問狀態(tài)寄存器，可以查看接口各個(gè)管腳的使能(使能、高阻)、傳輸方向(單向、雙向)等接口工作模式。數(shù)據(jù)寄存器組M3包括一組用于緩存接口數(shù)據(jù)的寄存器。并且，例如，在數(shù)據(jù)寄存器組M3中，寄存器中的每一比特位對(duì)應(yīng)接口信號(hào)管腳的當(dāng)前值。具體地說，例如，當(dāng)接口管腳配置為輸入模式時(shí)，管腳被拉至高電平，寄存器的對(duì)應(yīng)比特位會(huì)同時(shí)被設(shè)置為1，反之，管腳被拉至低電平，寄存器的對(duì)應(yīng)比特位會(huì)同時(shí)被設(shè)置為O。當(dāng)接口管腳配置為輸出模式時(shí)，寄存器的對(duì)應(yīng)比特位設(shè)置為1，則當(dāng)前該管腳將會(huì)被拉至高電平，反之，拉至低電平。當(dāng)接口管腳配置為高阻模式時(shí)，對(duì)應(yīng)寄存器比特位默認(rèn)為0，無實(shí)際意義。接口控制邏輯M4采用有限自動(dòng)狀態(tài)機(jī)方式實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)(控制)管腳工作模式的配置、數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收過程。以下是讀數(shù)據(jù)(讀取接收到的數(shù)據(jù))、寫數(shù)據(jù)(發(fā)送數(shù)據(jù))、讀狀態(tài)、管腳模式修改的操作流程(I)讀數(shù)據(jù)流程(需要3個(gè)周期完成)周期I :接口控制邏輯M4向命令寄存器寫入讀數(shù)據(jù)命令(DATA_WRITE)和數(shù)據(jù)寄存器地址；周期2 :接口控制邏輯M4將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)寄存器中值復(fù)制到緩存寄存器中；周期3 :接口控制邏輯M4從緩存寄存器中讀取數(shù)據(jù)。(2)寫數(shù)據(jù)流程(需要4個(gè)周期完成)周期I :接口控制邏輯M4向命令寄存器寫入寫數(shù)據(jù)命令(DATA_READ)和數(shù)據(jù)寄存器地址；周期2 :接口控制邏輯M4將需要寫入的數(shù)據(jù)寫到緩存寄存器中；周期3 :接口控制邏輯M4向命令寄存器寫入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備命令；周期4 :接口控制邏輯M4將緩存寄存器中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器，并根據(jù)寄存器值設(shè)置接口管腳電平，完成通過接口發(fā)送數(shù)據(jù)。(3)讀狀態(tài)流程(需要3個(gè)周期完成)周期I :接口控制邏輯M4向命令寄存器寫入讀狀態(tài)命令(STATUS_WRITE)和狀態(tài)寄存器地址；周期2 :接口控制邏輯M4將對(duì)應(yīng)狀態(tài)寄存器中值復(fù)制到緩存寄存器中；周期3 :接口控制邏輯M4從緩存寄存器中讀取狀態(tài)值。(4)管腳動(dòng)態(tài)配置(需要3個(gè)周期完成)周期I :接口控制邏輯M4向命令寄存器寫入管腳動(dòng)態(tài)配置命令(PIN_C0NFIG)、管腳編號(hào)和管腳配置碼；周期2 :接口控制邏輯M4根據(jù)管腳狀態(tài)碼修改管腳工作模式，返回操作結(jié)果至緩存寄存器；周期3 :接口控制邏輯M4讀取緩存寄存器，查看操作結(jié)果(例如，I表示成功，O表示失敗)?！唇涌诠苣_〉在當(dāng)前實(shí)施例中，一組接口信號(hào)管腳由128個(gè)可動(dòng)態(tài)配置的數(shù)據(jù)信號(hào)管腳PIN2和4個(gè)可動(dòng)態(tài)配置的時(shí)鐘信號(hào)管腳PINl組成。(a)對(duì)于可配置數(shù)據(jù)信號(hào)管腳PIN2 (共128個(gè)管腳)工作模式可以配置為輸入、輸出和高阻三種模式。管腳編號(hào)每個(gè)管腳對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)，例如從O到127。管腳配置碼每個(gè)管腳有2位二進(jìn)制編碼來表示管腳模式。例如，00表示高阻，01表示輸入，10表示輸出。狀態(tài)寄存器中可以讀出每個(gè)管腳的配置。管腳模式修改時(shí)，需要給出對(duì)應(yīng)管腳的管腳配置碼。(b)對(duì)于可動(dòng)態(tài)配置的時(shí)鐘信號(hào)管腳PINl (共4個(gè)管腳)工作模式使能和高阻。使能狀態(tài)下，可以生成時(shí)鐘信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)同步數(shù)據(jù)傳輸。高阻狀態(tài)下，管腳被禁止。管腳編號(hào)每個(gè)管腳對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)，例如從128、129、130和131。管腳配置碼每個(gè)管腳有2位二進(jìn)制編碼來表示管腳模式。00表示高阻，01表示輸入，10表示輸出。狀態(tài)寄存器中可以讀出每個(gè)管腳的配置。管腳模式修改時(shí)，需要給出對(duì)應(yīng)管腳的管腳配置碼。時(shí)鐘信號(hào)由接口控制邏輯生成，僅在有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間段才會(huì)給出時(shí)鐘信號(hào)。4個(gè)時(shí)鐘信號(hào)相互獨(dú)立，可以配置為輸入或輸出模式，作為接收時(shí)鐘或發(fā)送時(shí)鐘使用。<網(wǎng)絡(luò)接口所支持的各種連接模式>包含根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊C5的網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接時(shí)，可以支持四種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接模式如圖3所示的單向同步模式由第一網(wǎng)絡(luò)接口 I發(fā)送，第二網(wǎng)絡(luò)接口 2接收的單向通信模式，需要I個(gè)同步時(shí)鐘進(jìn)行同步控制，第一網(wǎng)絡(luò)接口 I給出同步時(shí)鐘，第二網(wǎng)絡(luò)接口2按同步時(shí)鐘接收數(shù)據(jù)。如圖4所示的雙向異步模式對(duì)128個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)管腳進(jìn)行配置，比如64個(gè)作為輸出，64個(gè)作為輸入。第一網(wǎng)絡(luò)接口 I和網(wǎng)絡(luò)接口互連后，構(gòu)成雙向通信鏈路。采用異步方式傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，通信雙方需要進(jìn)行握手交互，握手?jǐn)?shù)據(jù)也通過數(shù)據(jù)信號(hào)線傳輸。如圖5所示的雙向同步模式同樣對(duì)128個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)管腳進(jìn)行分配，在同步時(shí)鐘的控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。2個(gè)時(shí)鐘信號(hào)管腳分別配置為輸入和輸出模式，I個(gè)作為發(fā)送時(shí)鐘，I個(gè)作為接收時(shí)鐘。<可動(dòng)態(tài)配置的多點(diǎn)連接模式>多點(diǎn)連接模式與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接模式類似，通過改變接口管腳配置，可以實(shí)現(xiàn)廣播、組播，及有選擇性的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式。圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可動(dòng)態(tài)配置的多點(diǎn)連接模式的廣播通
信模式。如圖6所示，第一網(wǎng)絡(luò)接口 I的輸出被第二網(wǎng)絡(luò)接口 2、網(wǎng)絡(luò)接口 3........第N
網(wǎng)絡(luò)接口 N接收。圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可動(dòng)態(tài)配置的多點(diǎn)連接模式的組播通信模式。如圖7所示，第一網(wǎng)絡(luò)接口 I的輸出被一部分網(wǎng)絡(luò)接口接收，例如，第一網(wǎng)絡(luò)接口I的輸出被第二網(wǎng)絡(luò)接口 2、......、第N網(wǎng)絡(luò)接口 N等接收，而不能被網(wǎng)絡(luò)接口 3等接收。圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可動(dòng)態(tài)配置的多點(diǎn)連接模式的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式。如圖8所示，第一網(wǎng)絡(luò)接口 I的輸出僅僅被一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口接收，例如僅僅被第二網(wǎng)絡(luò)接口 2接收。〈環(huán)網(wǎng)示例〉圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多個(gè)處理器構(gòu)成的環(huán)網(wǎng)。圖9所示是由8個(gè)處理器(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7以及P8)構(gòu)成的環(huán)網(wǎng)。其中，每個(gè)處理器與其兩側(cè)鄰居各有64根信號(hào)連接。通過重新配置網(wǎng)絡(luò)接口的管腳工作模式，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞闹貥?gòu)。下面給出三種典型網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方式(實(shí)際應(yīng)用中可以更靈活配置，不局限于這三種)。圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的單向環(huán)網(wǎng)方式。按照?qǐng)D10對(duì)每個(gè)處理器的網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行配置，可以構(gòu)成單向環(huán)網(wǎng)。單向數(shù)據(jù)位寬為64比特。單向環(huán)網(wǎng)必須采用同步傳輸方式，2個(gè)時(shí)鐘信號(hào)管腳分別配置為輸入和輸出，用于發(fā)送同步和接收同步。圖10中，虛線箭頭為同步時(shí)鐘信號(hào)，實(shí)線箭頭為數(shù)據(jù)信號(hào)。圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的異步雙向環(huán)網(wǎng)方式。如圖11所示，相鄰兩個(gè)處理器間的連接構(gòu)成異步雙向環(huán)網(wǎng)方式。假設(shè)將128位數(shù)據(jù)信號(hào)管腳配置為2個(gè)32位輸入和2個(gè)32位輸出，所構(gòu)造的環(huán)網(wǎng)每個(gè)方向的數(shù)據(jù)位寬均為32比特。圖11所示的雙向環(huán)網(wǎng)采用異步傳輸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所有時(shí)鐘信號(hào)設(shè)為高阻。圖12示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的同步雙向環(huán)網(wǎng)方式。如圖12所示，配置為同步雙向環(huán)網(wǎng)時(shí)，需要將4個(gè)時(shí)鐘信號(hào)接口分別配置為2輸入和2輸出，連接構(gòu)成如圖12所示的順時(shí)針和逆時(shí)針的時(shí)鐘環(huán)路，用以同步順時(shí)針和逆時(shí)針方向的數(shù)據(jù)傳輸。圖12中，虛線箭頭為同步時(shí)鐘信號(hào)，實(shí)線箭頭為數(shù)據(jù)信號(hào)。<技術(shù)效果>本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)接口具有高度的可配置性和靈活性。通過改變網(wǎng)絡(luò)接口的管腳工作模式，可以在運(yùn)行過程中，根據(jù)需要靈活地改變網(wǎng)絡(luò)特性。由此，本發(fā)明實(shí)施例提供至少具有下述優(yōu)勢(shì)(I)支持多種連接方式的動(dòng)態(tài)切換。通過運(yùn)行時(shí)修改接口管腳的工作模式，改變接口傳輸方向，從而改變片上系統(tǒng)之間的連接方式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)。(2)支持同步和異步傳輸。網(wǎng)絡(luò)接口預(yù)留了 4個(gè)可以配置為同步時(shí)鐘信號(hào)的管腳，通過控制其使能或禁止，可以將網(wǎng)絡(luò)接口配置為異步數(shù)據(jù)傳輸模式或時(shí)鐘同步數(shù)據(jù)傳輸模式。此外，需要說明的是，說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等?？梢岳斫獾氖?，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于包括 將片上系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊連接至網(wǎng)絡(luò)，其中，網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊包括控制寄存器組、狀態(tài)寄存器組、數(shù)據(jù)寄存器組、接口控制邏輯、以及一組接口信號(hào)管腳； 利用控制寄存器組的一個(gè)命令寄存器和一個(gè)緩存寄存器來分別保存下一次操作的操作命令和相關(guān)數(shù)據(jù)； 利用狀態(tài)寄存器組保存接口控制模塊的各種當(dāng)前狀態(tài)；利用數(shù)據(jù)寄存器組的一組寄存器來緩存接口數(shù)據(jù)，其中寄存器中的每一比特位對(duì)應(yīng)接口信號(hào)管腳的當(dāng)前值； 利用接口控制邏輯控制管腳工作模式的配置、數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收過程； 通過動(dòng)態(tài)重配置網(wǎng)絡(luò)接口的工作模式，動(dòng)態(tài)改變互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路連接方式，支持不同的通信模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，控制寄存器組定義了網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊的訪問規(guī)則。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，對(duì)于讀數(shù)據(jù)流程，在第一周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入讀數(shù)據(jù)命令和數(shù)據(jù)寄存器地址；在第二周期，接口控制邏輯將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)寄存器中值復(fù)制到緩存寄存器中；在第三周期，接口控制邏輯從緩存寄存器中讀取數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，對(duì)于寫數(shù)據(jù)流程，在第一周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入寫數(shù)據(jù)命令和數(shù)據(jù)寄存器地址；在第二周期，接口控制邏輯將需要寫入的數(shù)據(jù)寫到緩存寄存器中；在第三周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備命令；在第四周期，接口控制邏輯將緩存寄存器中的數(shù)據(jù)復(fù)制到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器，并根據(jù)寄存器值設(shè)置接口管腳電平，完成通過接口發(fā)送數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，對(duì)于讀狀態(tài)流程，在第一周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入讀狀態(tài)命令和狀態(tài)寄存器地址；在第二周期，接口控制邏輯將對(duì)應(yīng)狀態(tài)寄存器中值復(fù)制到緩存寄存器中；在第三周期，接口控制邏輯從緩存寄存器中讀取狀態(tài)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，對(duì)于管腳動(dòng)態(tài)配置，在第一周期，接口控制邏輯向命令寄存器寫入管腳動(dòng)態(tài)配置命令、管腳編號(hào)和管腳配置碼；在第二周期，接口控制邏輯根據(jù)管腳狀態(tài)碼修改管腳工作模式，返回操作結(jié)果至緩存寄存器；在第三周期，接口控制邏輯讀取緩存寄存器，查看操作結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，該組接口信號(hào)管腳由128個(gè)可動(dòng)態(tài)配置數(shù)據(jù)信號(hào)管腳和4個(gè)可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，對(duì)于可配置數(shù)據(jù)信號(hào)管腳，工作模式被配置為輸入、輸出和高阻三種模式；每個(gè)管腳對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)；每個(gè)可配置數(shù)據(jù)信號(hào)管腳有2位二進(jìn)制編碼來表示管腳模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，對(duì)于可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳，工作模式包括使能狀態(tài)和高阻狀態(tài)；在使能狀態(tài)下，時(shí)鐘信號(hào)管腳生成時(shí)鐘信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)同步數(shù)據(jù)傳輸；高阻狀態(tài)下，時(shí)鐘信號(hào)管腳被禁止；每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)管腳對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)；并且每個(gè)可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳具有2位二進(jìn)制編碼來表示管腳模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，接口控制邏輯生成每個(gè)可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳的時(shí)鐘信號(hào)，并且僅在有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間段才輸出時(shí)鐘信號(hào)；每個(gè)可動(dòng)態(tài)配置時(shí)鐘信號(hào)管腳的時(shí)鐘信號(hào)相互獨(dú)立。
全文摘要
一種片上系統(tǒng)間互連網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法包括將片上系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊連接至網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊包括控制寄存器組、狀態(tài)寄存器組、數(shù)據(jù)寄存器組、接口控制邏輯、以及一組接口信號(hào)管腳；利用控制寄存器組的一個(gè)命令寄存器和一個(gè)緩存寄存器來分別保存下一次操作的操作命令和相關(guān)數(shù)據(jù)；利用狀態(tài)寄存器組保存接口控制模塊的各種當(dāng)前狀態(tài)；利用數(shù)據(jù)寄存器組的一組寄存器來緩存接口數(shù)據(jù)，其中寄存器中的每一比特位對(duì)應(yīng)接口信號(hào)管腳的當(dāng)前值；利用接口控制邏輯控制管腳工作模式的配置、數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收過程。本發(fā)明通過動(dòng)態(tài)重配置網(wǎng)絡(luò)接口的工作模式，可以動(dòng)態(tài)改變互連網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路連接方式，支持不同的通信模式。
文檔編號(hào)G06F1/04GK102929329SQ20121037665
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者錢磊, 謝向輝, 郝子宇, 臧春峰, 原昊, 吳東, 朱桂明, 方興 申請(qǐng)人:無錫江南計(jì)算技術(shù)研究所