本發(fā)明涉及工業(yè)通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于微控制器芯片的以太網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)保護(hù)測(cè)控類(lèi)設(shè)備是當(dāng)電力系統(tǒng)中的電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行時(shí)，快速而準(zhǔn)確地使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的自動(dòng)控制裝置。智能變電站中廣泛采用電子式互感器、合并單元、智能終端等設(shè)備，使得智能變電站中的保護(hù)測(cè)控類(lèi)設(shè)備以太網(wǎng)的接口需求越來(lái)越多，同時(shí)隨著精準(zhǔn)對(duì)時(shí)協(xié)議的推廣，基于網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)的應(yīng)用也逐漸盛行，因此，多以太網(wǎng)絡(luò)接口且具有同步功能的技術(shù)對(duì)于保護(hù)測(cè)控類(lèi)設(shè)備的性能的提高及功能的增強(qiáng)至關(guān)重要。

通常，微控制器芯片(例如DSP芯片)中只有一個(gè)MAC控制器，因此只能接一個(gè)獨(dú)立MAC控制器。實(shí)際的工程中，需要3個(gè)以太網(wǎng)，一般DSP芯片是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。要擴(kuò)展多個(gè)以太網(wǎng)，現(xiàn)有技術(shù)中，可以通過(guò)現(xiàn)有MAC控制器加SWITCH芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，這種方案中，各個(gè)以太網(wǎng)不具有獨(dú)立MAC通道，如果工程要求獨(dú)立MAC通道，就無(wú)法滿足工程的需要。

如何實(shí)現(xiàn)DSP芯片多個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)通道成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于如何實(shí)現(xiàn)微控制器芯片多個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)通道。

為此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種基于微控制器芯片的以太網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)，包括：

微控制器芯片，微控制器芯片具有擴(kuò)展接口；擴(kuò)展模塊，包括至少一個(gè)以太網(wǎng)物理層通道；擴(kuò)展模塊連接至擴(kuò)展接口；通道控制器，連接至擴(kuò)展模塊，用于對(duì)擴(kuò)展模塊進(jìn)行控制，以開(kāi)啟/關(guān)閉至少一個(gè)以太網(wǎng)物理層通道中的一個(gè)或多個(gè)。

可選地，擴(kuò)展接口為SRIO、hyperlink和PCIe接口中的任意一種或任意組合。

可選地，擴(kuò)展模塊為協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片。

可選地，擴(kuò)展模塊將擴(kuò)展接口轉(zhuǎn)換為至少兩個(gè)并行的以太網(wǎng)接口，至少兩個(gè)并行的以太網(wǎng)接口通過(guò)擴(kuò)展接口與微控制器芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

可選地，通道控制器為以太網(wǎng)控制器。

可選地，微控制器芯片為DSP芯片。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于微控制器芯片的以太網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)，由于擴(kuò)展模塊包括至少一個(gè)以太網(wǎng)物理層通道，擴(kuò)展模塊連接至擴(kuò)展接口；通道控制器用于對(duì)擴(kuò)展模塊進(jìn)行控制，以開(kāi)啟/關(guān)閉至少一個(gè)以太網(wǎng)物理層通道中的一個(gè)或多個(gè)。從而，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)擴(kuò)展模塊對(duì)微控制器芯片的以太網(wǎng)物理層通道進(jìn)行擴(kuò)展，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)芯片的物理層通道中導(dǎo)致的輪尋的方式，本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)通道并行工作，繼而提高了通信的速率；相對(duì)于輪尋的方式，減少了數(shù)據(jù)丟失概率，從而提高了通信的可靠性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于微控制器芯片的以太網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是無(wú)線連接，也可以是有線連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

為實(shí)現(xiàn)微控制器芯片多個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)通道，本實(shí)施例公開(kāi)了一種基于微控制器芯片的以太網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)，請(qǐng)參考圖1，為該以太網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意，該以太網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)包括：微控制器芯片1、擴(kuò)展模塊2和通道控制器3，其中：

微控制器芯片1具有擴(kuò)展接口11。本實(shí)施例中，以微控制器芯片1為DSP芯片(例如TMS320C6655)為例進(jìn)行說(shuō)明。在具體實(shí)施例中，擴(kuò)展接口11可以為SRIO、hyperlink和PCIe接口中的任意一種或任意組合。具體地，SRIO、hyperlink都是需要通過(guò)FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)難度較大，而且增加了系統(tǒng)的功耗。因此，本實(shí)施例中，擴(kuò)展接口11優(yōu)選為PCIe接口，相對(duì)簡(jiǎn)單，具有專(zhuān)門(mén)的芯片可以實(shí)現(xiàn)。

擴(kuò)展模塊2包括至少一個(gè)以太網(wǎng)物理層通道21，擴(kuò)展模塊2連接至擴(kuò)展接口11。在具體實(shí)施例中，擴(kuò)展模塊2可以具有多個(gè)與擴(kuò)展接口11物理參數(shù)相同的接口，以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通道的連接。在可選的實(shí)施例中，擴(kuò)展模塊2為協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片(例如89HPES6T5)，以使得各以太網(wǎng)通道符合相應(yīng)的通信協(xié)議。在具體實(shí)施例中，擴(kuò)展模塊2將擴(kuò)展接口11轉(zhuǎn)換為至少兩個(gè)并行的以太網(wǎng)接口22，至少兩個(gè)并行的以太網(wǎng)接口22通過(guò)擴(kuò)展接口11與微控制器芯片1進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

通道控制器3連接至擴(kuò)展模塊2，用于對(duì)擴(kuò)展模塊2進(jìn)行控制，以開(kāi)啟/關(guān)閉至少一個(gè)以太網(wǎng)物理層通道中的一個(gè)或多個(gè)。在可選的實(shí)施例中，通道控制器3為以太網(wǎng)控制器，例如以太網(wǎng)控制器芯片WG82574IT。本實(shí)施例中，由于通過(guò)以太網(wǎng)控制器控制擴(kuò)展模塊2，并對(duì)其以太網(wǎng)物理層通道進(jìn)行相應(yīng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)了微控制器芯片多個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)通道，具體地，微控制器芯片自身一個(gè)以太網(wǎng)通道，擴(kuò)展模塊2提供一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)物理層通道。

為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，以微控制器芯片為T(mén)MS320C6655為例進(jìn)行示例，以下示例中，擴(kuò)展模塊為89HPES6T5芯片，通道控制器為WG82574IT芯片。

TMS320C6655的PCIe(2lane)接口通過(guò)89HPES6T5芯片將2lane的PCIe接口轉(zhuǎn)換成2個(gè)1lane的PCIe接口，每個(gè)接口接PCIe的以太網(wǎng)控制器芯片WG82574IT。從而，可以使得每個(gè)以太網(wǎng)都有自己的MAC控制器。同時(shí)由于TMS320C6655的PCIe(2lane)接口每個(gè)lane的通信速度為5GBaud，分成2個(gè)就是每個(gè)lane具有5GBaud的通信速率，可以滿足千兆以太網(wǎng)需要通信的1.25Gbps/s的帶寬的要求。實(shí)現(xiàn)了DSP本身的獨(dú)立MAC控制器的擴(kuò)展，同時(shí)方案簡(jiǎn)單可靠，外圍器件少，功耗小，也就可以保證通信的速率、可靠性。

本實(shí)施例提供的基于微控制器芯片的以太網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)，由于擴(kuò)展模塊包括至少一個(gè)以太網(wǎng)物理層通道，擴(kuò)展模塊連接至擴(kuò)展接口；通道控制器用于對(duì)擴(kuò)展模塊進(jìn)行控制，以開(kāi)啟/關(guān)閉至少一個(gè)以太網(wǎng)物理層通道中的一個(gè)或多個(gè)。從而，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)擴(kuò)展模塊對(duì)微控制器芯片的以太網(wǎng)物理層通道進(jìn)行擴(kuò)展，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)芯片的物理層通道中導(dǎo)致的輪尋的方式，本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)通道并行工作，繼而提高了通信的速率；相對(duì)于輪尋的方式，減少了數(shù)據(jù)丟失概率，從而提高了通信的可靠性。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。