一種多路smii信號到一路mii信號的復(fù)用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]MII，即媒體獨立接口，是IEEE-802.3定義的以太網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用于Fast EthernetMAC-block與各種類型的PHY連接。它包括一個數(shù)據(jù)接口，以及一個MAC和PHY之間的管理接口，數(shù)據(jù)接口包括分別用于發(fā)送器和接收器的兩條獨立信道。每條信道都有自己的數(shù)據(jù)、時鐘和控制信號，管理接口是個雙信號接口，一個是時鐘信號，另一個是數(shù)據(jù)信號，通過管理接口，上層能監(jiān)視和控制PHY。
[0003]SMII是由思科提出的一種媒體接口，它有比RMII更少的信號線數(shù)目，S表示串行的意思。因為它只用一根信號線傳送發(fā)送數(shù)據(jù)，一根信號線傳輸接收數(shù)據(jù)，所以在時鐘上為了滿足100的需求，它的時鐘頻率很高，達到了 125兆，為什么用125兆，是因為數(shù)據(jù)線里面會傳送一些控制信息，SMII —個端口僅用4根信號線完成100信號的傳輸，比起RMII差不多又少了一倍的信號線。SMII在工業(yè)界的支持力度是很高的，同理，所有端口的數(shù)據(jù)收發(fā)都公用同一個外部的125M時鐘。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)條件下只實現(xiàn)了一路SMII信號到一路MII信號的串并轉(zhuǎn)換，而在SDH等多種應(yīng)用場合下，需要實現(xiàn)多路SMII信號與MII信號的轉(zhuǎn)換，技術(shù)上需要重復(fù)多次使用一路SMII信號到一路MII信號的串并轉(zhuǎn)換，從而造成大量資源的浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種功能強大、適用性廣、可移植性強的多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)，用以接收多路SMII信號、串并轉(zhuǎn)換以及發(fā)送為一路MII信號，包括依次連接的SMII接口、接收處理模塊和發(fā)送模塊，所述的SMII接口和接收處理模塊為多路。
[0008]所述的接收處理模塊包括外部時鐘、狀態(tài)信息存儲器、分頻器以及依次連接的串并轉(zhuǎn)換器、IP幀緩存器、寫控制器、緩沖區(qū)和讀控制器，所述的外部時鐘分別與串并轉(zhuǎn)換器、IP幀緩存器、寫控制器、緩沖區(qū)和分頻器連接；所述的分頻器與讀控制器連接。
[0009]所述的緩沖區(qū)設(shè)有兩個，并且每個緩沖區(qū)的容量均大于或等于兩個IP幀，IP幀的長度隨使用的協(xié)議變化，IPv4長度為32位，IPv6長度為128位。
[0010]所述的發(fā)送模塊包括邏輯發(fā)送電路，所述的邏輯發(fā)送電路包括計數(shù)器、譯碼器、或門、多路選擇器、預(yù)置減計數(shù)器、第一狀態(tài)信號存儲器和第二狀態(tài)信號存儲器，所述的計數(shù)器分別與分頻器、譯碼器、多路選擇器、第一狀態(tài)信號存儲器和第二狀態(tài)信號存儲器連接，所述的或門分別與接收處理模塊、譯碼器、預(yù)置減計數(shù)器、第一狀態(tài)信號存儲器和第二狀態(tài)信號存儲器。
[0011]所述的計數(shù)器的進制與SMII信號接口數(shù)一致。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0013]一、功能強大，本實用新型實現(xiàn)了不僅實現(xiàn)了信號的串并轉(zhuǎn)換，并且還實現(xiàn)了多路SMII信號復(fù)用到I路MII信號，提升了通信速度。
[0014]二、適用性廣，本實用新型中復(fù)用通道數(shù)可自由配置，能夠應(yīng)對多路SMII信號。
[0015]三、可移植性強，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，適合大部分FPGA開發(fā)平臺。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為接收處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1、SMII接口，2、接收處理模塊，21、串并轉(zhuǎn)換器，22、IP幀緩存器，23、寫控制器，24、緩沖區(qū)，25、讀控制器，26、狀態(tài)信息存儲器，27、分頻器，31、計數(shù)器，32、譯碼器，33、或門，34、多路選擇器，35、預(yù)置減計數(shù)器，36、第一狀態(tài)信號存儲器，37、第二狀態(tài)信號存儲器。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0020]實施例:
[0021]如圖1和圖2所示，一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)，用以在FPGA內(nèi)部接收多路SMII信號、串并轉(zhuǎn)換以及發(fā)送為一路MII信號，其特征在于，包括依次連接的SMII接口 1、接收處理模塊2和發(fā)送模塊，SMII接口 I和接收處理模塊2為多路。
[0022]接收處理模塊2包括外部時鐘、狀態(tài)信息存儲器26、分頻器27以及依次連接的串并轉(zhuǎn)換器21、IP幀緩存器22、寫控制器23、緩沖區(qū)24和讀控制器25，外部時鐘分別與串并轉(zhuǎn)換器21、IP幀緩存器22、寫控制器23、緩沖區(qū)24和分頻器27連接；分頻器27與讀控制器25連接，緩沖區(qū)24設(shè)有兩個。
[0023]發(fā)送模塊包括邏輯發(fā)送電路，邏輯發(fā)送電路包括計數(shù)器31、譯碼器32、或門33、多路選擇器34、預(yù)置減計數(shù)器35、第一狀態(tài)信號存儲器36和第二狀態(tài)信號存儲器37，計數(shù)器31分別與分頻器27、譯碼器32、多路選擇器34、第一狀態(tài)信號存儲器36和第二狀態(tài)信號存儲器37連接，或門33分別與接收處理模塊2、譯碼器32、預(yù)置減計數(shù)器35、第一狀態(tài)信號存儲器36和第二狀態(tài)信號存儲器37。
[0024]信號接收部分由多個接收處理模塊組成，每個接收處理模塊分配兩個接收緩沖區(qū)，當(dāng)一個緩沖區(qū)因發(fā)送數(shù)據(jù)時被占用時，可用另一個緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù)。每個SMII接口收到的數(shù)據(jù)必須以以太網(wǎng)幀為單位緩存，且每個緩沖區(qū)至少能緩存兩個IP幀，IP幀的長度隨使用的協(xié)議變化，IPv4長度為32位，IPv6長度為128位。每個SMII接口上的兩個接收緩沖區(qū)具有兩種控制權(quán)限，當(dāng)緩沖區(qū)為空時，受SMII控制，SMII可以把接收的IP數(shù)據(jù)寫入到該緩沖區(qū)中；當(dāng)接收完一個IP幀后，控制權(quán)限移交給MII接口 ；
[0025]信號讀取部分由讀緩沖區(qū)標(biāo)志來選擇讀取兩個緩沖區(qū)的哪一個，通過“緩沖區(qū)基地址+地址指針”來確定要讀取數(shù)據(jù)的位置，而地址指針是在讀時鐘的上升沿自加I ;讀取的字節(jié)經(jīng)過二選一復(fù)用器轉(zhuǎn)換為半字節(jié)；二選一復(fù)用器的控制端是MII接口接收時鐘的二分頻；當(dāng)“緩沖區(qū)基地址+地址指針”與該緩沖區(qū)內(nèi)以太網(wǎng)幀長度相等時，說明該緩沖區(qū)內(nèi)內(nèi)容讀取完，同時讀緩沖區(qū)標(biāo)志指向另一個緩沖區(qū)，讀地址指針清O ;
[0026]信號發(fā)送部分為MII接口獲得控制權(quán)后才能將緩存好一個完整的以太網(wǎng)幀數(shù)據(jù)由MII接口發(fā)送出去，且每次必須一次性發(fā)送完一個IP幀。發(fā)送結(jié)束后，該緩沖區(qū)設(shè)為空狀態(tài)，控制權(quán)又切換回SMII接口。MII接口有一個緩沖區(qū)管理狀態(tài)機，循環(huán)檢查各SMII緩沖區(qū)狀態(tài)，緩沖區(qū)為滿時，發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)容。只要根據(jù)SMII和MII接口速率配置SMII通道數(shù)量就能滿足各通道內(nèi)數(shù)據(jù)不會造成數(shù)據(jù)積壓，實現(xiàn)低速SMII信號轉(zhuǎn)換成高速MII信號。
[0027]以四路SMII信息發(fā)送過程為例，在外部資源條件充裕下，可拓展N路SMII信息發(fā)送。
[0028]四進制計數(shù)器，計數(shù)時鐘h為MII接口接收數(shù)據(jù)時鐘，當(dāng)g信號為高電平時，在時鐘信號h為下降沿時計數(shù)，輸出sl-s2兩位的信號。(當(dāng)多路SMII接口為N路時，對應(yīng)計數(shù)器為N進制計數(shù)器，輸出信號位數(shù)η與N的關(guān)系為，2~η彡N且η為最小正整數(shù))。
[0029]譯碼器，對計數(shù)器的輸出信號sl_s2進行譯碼，譯出結(jié)果有效電平為高電平(當(dāng)sl-s2為“00”時，譯出結(jié)果為“0001”)。(當(dāng)多路SMII接口為N路時，譯碼器輸入為(I)中的n，譯出位數(shù)N'彡N)。
[0030]四或門，四或門的輸入為譯碼器輸出結(jié)果和對應(yīng)的四個接收處理模塊輸出使能信號(el_e4)相與后的信號，只要譯碼結(jié)果與對應(yīng)的使能邏輯相與后為1，則四或門的輸出f為I。計數(shù)器從O到4開始計數(shù)，計數(shù)結(jié)果經(jīng)過譯碼器，然后與對應(yīng)使能信號相與，相與結(jié)果經(jīng)過四或門輸出f。計數(shù)器經(jīng)過譯碼器后與使能信號相與，實現(xiàn)對各個接收處理模塊循環(huán)檢查。(當(dāng)多路SMII接口為N路時，對應(yīng)N或門，η路輸入譯碼器譯出位數(shù)K中只有N個結(jié)果有效，這N個結(jié)果對應(yīng)N個接收處理模塊的N個使能信號)。
[0031]四選一選擇器，根據(jù)計數(shù)器的輸出結(jié)果，將對應(yīng)接收處理模塊緩沖區(qū)的信號輸出到d，如當(dāng)sl-s2為“01”時，選擇將接收處理模塊2的d2作為輸出，即d = d2。(當(dāng)多路SMII接口為N路時，計數(shù)器輸出位數(shù)為n，信號為sl-sn，根據(jù)η位輸出信號sl_sn，選擇輸出N個接收處理模塊的一路)。
[0032]預(yù)置24減計數(shù)器，當(dāng)四或門的輸出信號f為高時，觸發(fā)開啟四或門并關(guān)斷四進制計數(shù)器，只有當(dāng)預(yù)置24減計數(shù)器計數(shù)到O時才開啟四或門。
【主權(quán)項】
1.一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)，用以接收多路SMII信號、串并轉(zhuǎn)換以及發(fā)送為一路MII信號，其特征在于，包括依次連接的SMII接口(I)、接收處理模塊(2)和發(fā)送模塊，所述的SMII接口(I)和接收處理模塊(2)為多路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)，所述的接收處理模塊(2)包括外部時鐘、狀態(tài)信息存儲器(26)、分頻器(27)以及依次連接的串并轉(zhuǎn)換器(21)、IP幀緩存器(22)、寫控制器(23)、緩沖區(qū)(24)和讀控制器(25)，所述的外部時鐘分別與串并轉(zhuǎn)換器(21)、IP幀緩存器(22)、寫控制器(23)、緩沖區(qū)(24)和分頻器(27)連接；所述的分頻器(27)與讀控制器(25)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)，所述的緩沖區(qū)(24)設(shè)有兩個，并且每個緩沖區(qū)(24)的容量均大于或等于兩個IP幀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)，所述的發(fā)送模塊包括邏輯發(fā)送電路，所述的邏輯發(fā)送電路包括計數(shù)器(31)、譯碼器(32)、或門(33)、多路選擇器(34)、預(yù)置減計數(shù)器(35)、第一狀態(tài)信號存儲器(36)和第二狀態(tài)信號存儲器(37)，所述的計數(shù)器(31)分別與分頻器(27)、譯碼器(32)、多路選擇器(34)、第一狀態(tài)信號存儲器(36)和第二狀態(tài)信號存儲器(37)連接，所述的或門(33)分別與接收處理模塊(2)、譯碼器(32)、預(yù)置減計數(shù)器(35)、第一狀態(tài)信號存儲器(36)和第二狀態(tài)信號存儲器(37)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)，所述的計數(shù)器(31)的進制與SMII信號接口數(shù)一致。
【專利摘要】本實用新型涉及一種多路SMII信號到一路MII信號的復(fù)用系統(tǒng)，用以接收多路SMII信號、串并轉(zhuǎn)換以及發(fā)送為一路MII信號，包括依次連接的SMII接口、接收處理模塊和發(fā)送模塊，所述的SMII接口和接收處理模塊為多路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有功能強大、適用性廣、可移植性強等優(yōu)點。
【IPC分類】G06F13-38
【公開號】CN204314869
【申請?zhí)枴緾N201420761574
【發(fā)明人】許小青, 廖超
【申請人】上海航天有線電廠有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月5日