專利名稱：用于具有肯定確認(rèn)的高速串行通信總線協(xié)議的方法以及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種改進(jìn)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。尤其是，本發(fā)明涉及一種用于片上數(shù)據(jù)傳送的處理控制方法和裝置。
由于用于數(shù)字邏輯電路的制造技術(shù)的不斷改進(jìn)，芯片設(shè)計(jì)者不斷地將更多的數(shù)字處理器件以及邏輯功能放入片上。隨著更多的功能被放入片上，也增加了用于對(duì)芯片的操作模式進(jìn)行配置以及為新功能而檢測(cè)芯片的狀態(tài)的需要。因此，芯片設(shè)計(jì)者還需要增加芯片上的模式配置以及狀態(tài)監(jiān)視功能的量。
將所有這種功能都放置到芯片上的做法引起對(duì)物理資源的爭(zhēng)用，而物理資源在設(shè)計(jì)芯片時(shí)是設(shè)計(jì)人最關(guān)心的。每個(gè)元件都需要一定量的功率，它會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生必須被分散掉的熱。另外，每個(gè)元件都需要一定量的物理空間。隨著壓縮電路元件體積的能力的增強(qiáng)，因而可以在片上創(chuàng)建用于更多元件的更大的物理空間，則設(shè)計(jì)人所需的放置在片上的元件的數(shù)目可以很快歸入放置這些元件所需的物理空間。
現(xiàn)在，許多處理器都是可用的，其中一種處理器具有能讓其系統(tǒng)時(shí)鐘停止，以便激活特定的片上測(cè)試電路的能力。在測(cè)試時(shí)鐘的控制下，測(cè)試電路對(duì)遍及芯片的鎖存器和寄存器執(zhí)行讀以及寫(xiě)掃描。舉個(gè)例子，這些寄存器中的一個(gè)可以位于處理器內(nèi)的指令執(zhí)行單元內(nèi)部。數(shù)據(jù)被掃描出，這樣可以在處理器的時(shí)鐘停止的時(shí)刻，對(duì)內(nèi)部寄存器的內(nèi)容進(jìn)行檢查。之后，一個(gè)不同的值可被寫(xiě)入寄存器，且處理器的時(shí)鐘重新啟動(dòng)。如此，開(kāi)發(fā)工程師就可以測(cè)試以及調(diào)試處理器電路的硬件設(shè)計(jì)。
通常，在芯片正在功能性地運(yùn)行而沒(méi)有停止系統(tǒng)時(shí)鐘并執(zhí)行測(cè)試時(shí)鐘操作時(shí)，都需要設(shè)定模式寄存器或特別地對(duì)狀態(tài)寄存器進(jìn)行檢查。另外，對(duì)于某些設(shè)計(jì)，由于停止系統(tǒng)時(shí)鐘可能會(huì)擾亂系統(tǒng)內(nèi)芯片的同步，因此，停止系統(tǒng)時(shí)鐘會(huì)引起這樣一種情況如果沒(méi)有系統(tǒng)的完全的加電重起，則芯片不能重新啟動(dòng)。
在其它一些已知的設(shè)計(jì)中，許多可配置的狀態(tài)位必須表現(xiàn)為芯片模塊上的插腳，并被設(shè)定在系統(tǒng)平面上。由于計(jì)算機(jī)芯片變得越來(lái)越復(fù)雜，因而增加了需要非常多插腳的狀態(tài)位的數(shù)目。通常，插腳是硬布線于系統(tǒng)平面上的，且通常不是軟件可配置的。對(duì)狀態(tài)插腳的另一種解決方法是使用芯片上的配置寄存器，但與上述情況相似，由于芯片變得越來(lái)越復(fù)雜，因而這樣大量的配置線不能由單個(gè)片上單元提供，而需要在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行分配。
因此，具有改進(jìn)的通信系統(tǒng)以及協(xié)議，以用于可以使專用電路的數(shù)量以及線路阻塞情況減為最小的專用配置和測(cè)試電路，是非常有益的。
提供了用于利用一個(gè)片上總線傳輸數(shù)據(jù)的一種方法和裝置。由地址和數(shù)據(jù)分組構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理被傳送到片上總線上，這種片上總線是由一條地址線以及一條數(shù)據(jù)線構(gòu)成的一種雙線串行總線，它將若干衛(wèi)星單元以菊花鏈方式連接到中央源上。每一個(gè)片上衛(wèi)星單元(satellite)都與唯一的標(biāo)識(shí)符相關(guān)。響應(yīng)這樣一種判定，即處理是由個(gè)衛(wèi)星單元接收的，則地址分組被修改，以便將對(duì)地址分組接收的肯定確認(rèn)提供回處理的中央源，上述判定是通過(guò)將地址分組內(nèi)的地址與用于衛(wèi)星單元的唯一標(biāo)識(shí)符進(jìn)行肯定的比較而確定的。地址分組的修改是通過(guò)清除地址分組的結(jié)束位即選通關(guān)閉結(jié)束位或?qū)Y(jié)束位求非而實(shí)現(xiàn)的。另一種方法是，也可以這樣修改地址分組，使其表示對(duì)數(shù)據(jù)分組的接收。通過(guò)檢測(cè)到已經(jīng)從幀地址分組中清除了結(jié)束位，地址分組的源識(shí)別出操作是成功的，因而接收肯定確認(rèn)的指示，這就表明發(fā)生了成功的處理。
被認(rèn)為是本發(fā)明的特性的新穎的特征在附加的權(quán)利要求書(shū)中進(jìn)行了闡述。但是，對(duì)于本發(fā)明本身，同時(shí)還有其使用的最佳方式、進(jìn)一步的目的以及其優(yōu)點(diǎn)，則通過(guò)將在參照附圖閱讀以下實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明之后，才能得到最好的理解，其中

圖1是一種示意圖，它示出了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；圖2是一個(gè)例子的框圖，說(shuō)明了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的服務(wù)器型數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)件；圖3是一張框圖，它說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的提供肯定確認(rèn)功能的一個(gè)雙線串行總線以及各種控制單元的布局；圖4A-4B示出了依據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)分組和地址分組的格式，該數(shù)據(jù)分組和地址分組可用于在雙線串行總線上傳送信息，這樣可以由各種控制單元產(chǎn)生肯定確認(rèn)；以及圖5是依據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的一個(gè)邏輯電路，它能利用雙線串行總線上的地址分組產(chǎn)生肯定確認(rèn)。
現(xiàn)在請(qǐng)參見(jiàn)圖1，示意圖示出了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。所示出的計(jì)算機(jī)100包含系統(tǒng)單元110、視頻顯示終端102、鍵盤(pán)104、可包括軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以及其它類(lèi)型的永久的或可裝卸的存儲(chǔ)媒體的存儲(chǔ)設(shè)備108，以及鼠標(biāo)106。另外的輸入設(shè)備也可以與計(jì)算機(jī)100包含在一起?？梢杂萌魏芜m當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)100，這些適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)例如可以是IBM RISC／System 6000系統(tǒng)，它是NewYork的Armonk的國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司的產(chǎn)品，它運(yùn)行的是高級(jí)交互執(zhí)行程序(AIX)操作系統(tǒng)，它也是IBM的產(chǎn)品。雖然示意圖示出了服務(wù)器型的計(jì)算機(jī)，但本發(fā)明的其它實(shí)施例也可以用其它類(lèi)型的處理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如是工作站、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、基于網(wǎng)絡(luò)的電視機(jī)頂盒、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。計(jì)算機(jī)100最好包括一個(gè)圖形用戶界面，它可以通過(guò)駐留在工作于計(jì)算機(jī)100內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀媒體內(nèi)的一個(gè)系統(tǒng)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖1可以作為一個(gè)例子，但并不能作為對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)限定。
現(xiàn)在，參見(jiàn)圖2，框圖說(shuō)明了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)部構(gòu)件的典型構(gòu)成。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)200采用了多種總線結(jié)構(gòu)以及協(xié)議。雖然所說(shuō)明的例子采用了PCI總線、ISA總線以及6XX總線，但也可以使用其它類(lèi)型的總線結(jié)構(gòu)和協(xié)議。
處理器卡201包括與6XX總線205相連的處理器202以及L2高速緩沖存儲(chǔ)器203。系統(tǒng)200可以包括若干處理器卡。處理器卡206包括處理器207以及L2高速緩沖存儲(chǔ)器208。
6XX總線205支持系統(tǒng)平面210，系統(tǒng)平面210包含6XX橋211以及支持存儲(chǔ)卡213的存儲(chǔ)器主控單元212。存儲(chǔ)卡213包含由若干雙列直插式存儲(chǔ)器模塊(DIMM)215和216構(gòu)成的本地存儲(chǔ)器214。
6XX橋211通過(guò)系統(tǒng)總線222與PCI橋220以及221相連。PCI橋220和221包含在支持各種I／O器件和接口的本地I／O(NIO)平面223內(nèi)。PCI橋221通過(guò)PCI總線227，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)適配器224以及若干插件槽225-226為外部數(shù)據(jù)流提供連接。PCI橋220通過(guò)PCI總線228連接多種I／O設(shè)備。硬盤(pán)229可以連接到SCSI主適配器230，該主適配器與PCI總線228相連。圖形適配器231也可以連接到PCI總線228，正如直接或間接說(shuō)明的那樣。
ISA橋232通過(guò)PCI總線228連接到PCI橋220上。ISA橋232通過(guò)ISA總線234，提供經(jīng)由NIO主控單元233與例如是串行連接235和236的連接能力。軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器連接237提供可裝卸的存儲(chǔ)器。鍵盤(pán)連接238以及鼠標(biāo)連接239允許數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)200接收來(lái)自用戶的輸入數(shù)據(jù)。非易失性RAM(NVRAM)240提供非易失性存儲(chǔ)器，用于保存由象電源問(wèn)題這樣的系統(tǒng)中斷或系統(tǒng)故障產(chǎn)生的某種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)固件241也連接到ISA總線234，并控制初始的BIOS。服務(wù)處理器244與ISA總線234相連，并為系統(tǒng)診斷程序或系統(tǒng)服務(wù)提供各種功能。
服務(wù)處理器244檢測(cè)錯(cuò)誤，并將信息傳送給操作系統(tǒng)。在檢測(cè)出錯(cuò)誤的時(shí)刻，也可能知道也可能不知道其確定的原因。操作系統(tǒng)可以只記錄錯(cuò)誤，或者也可以處理所報(bào)告的錯(cuò)誤。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解圖2中的硬件可以隨系統(tǒng)的實(shí)施手段而改變。例如，系統(tǒng)可以具有更多的處理器，除了圖2中所示的硬件外，也可以使用其它的外圍設(shè)備，或是用其它的外圍設(shè)備來(lái)替代圖2中的硬件。所說(shuō)明的例子并不意味著是對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)限定。
參見(jiàn)圖3，它是一張框圖，說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的、提供肯定確認(rèn)功能的雙線串行總線以及各種控制單元的布局。圖3示出了具有雙線或兩線串行總線(TLSB)的電路300，這種總線能以菊花鏈形式穿過(guò)芯片上的被稱為衛(wèi)星單元的成百個(gè)串行總線接口單元。TLSB總線提供了一種有效裝置，以便出于配置、檢測(cè)以及監(jiān)視目的，對(duì)芯片上的眾多衛(wèi)星單元執(zhí)行讀以及寫(xiě)，正如以下將進(jìn)一步說(shuō)明的那樣。
與控制對(duì)TLSB的存取相比，TLSB并串轉(zhuǎn)換器(PSC)350是TLSB的控制者，其中TLSB是以菊花鏈形式穿過(guò)衛(wèi)星單元311-313的一種雙線串行總線。TLSB PSC 350位于VLSI芯片上。服務(wù)處理器可以通過(guò)芯片上的JTAG接口與TLSB PSC 350進(jìn)行通信。
另外，TLSB PSC 350可以位于具有眾多處理器核心的一個(gè)芯片上。處理器核心可以包括與中央處理單元相似的功能，位于單個(gè)芯片上的眾多的處理器核心可以共享某些資源，例如是片上高速緩沖存儲(chǔ)器等。在這種結(jié)構(gòu)中，一個(gè)處理器核心可以通過(guò)例如象圖3所示的一個(gè)接口與TLSB PSC 350進(jìn)行通信，這里的處理器核心可以作為一種TLSB主控單元330或332?？梢酝ㄟ^(guò)使用在所指定的特定目的寄存器的處理器核心上執(zhí)行的指令，將命令傳送給TLSB PSC350，其中，所指定的特定目的寄存器是用于保留放置于串行接口上的并行數(shù)據(jù)。軟件或固件可被讀或?qū)懙竭@些寄存器中，以使命令能被送到TLSB PSC 350。之后，這些相同的寄存器可被讀出，以發(fā)現(xiàn)TLSB的通信錯(cuò)誤。例如，可以通知服務(wù)處理器由TLSB上的通信錯(cuò)誤所產(chǎn)生的肯定確認(rèn)錯(cuò)誤，之后，服務(wù)處理器可以讀一個(gè)寄存器TLSB 350，以識(shí)別錯(cuò)誤的類(lèi)型等。將在下文中，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的肯定確認(rèn)錯(cuò)誤的產(chǎn)生。
如圖所示，衛(wèi)星單元311-313位于包含處理器核心的整個(gè)VLSI芯片上?？芍С值男l(wèi)星單元數(shù)目依賴于系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)手段、與用于其功能的TLSB相連的芯片的面積大小、以及芯片設(shè)計(jì)者所需的功能。衛(wèi)星單元311-313包含TLSB數(shù)據(jù)單元314-316以及TLSB地址單元317-319。位于一個(gè)衛(wèi)星單元內(nèi)的TLSB數(shù)據(jù)單元對(duì)所接收到的來(lái)自TLSB的數(shù)據(jù)分組提供串并轉(zhuǎn)換，并為要放置在TLSB上的數(shù)據(jù)分組提供并串轉(zhuǎn)換。位于一個(gè)衛(wèi)星單元內(nèi)的TLSB地址單元對(duì)所接收到的來(lái)自TLSB的地址分組提供串并轉(zhuǎn)換，并負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)肯定確認(rèn)的功能。
TLSB包括一條數(shù)據(jù)線以及一條地址線。數(shù)據(jù)線被顯示為從TLSB PSC 350輸出的TLSB_Data_Out 322、穿過(guò)這些衛(wèi)星單元的菊花鏈、以及返回到TLSB PSC 350的作為T(mén)LSB_Data_In 324的輸入。地址線被顯示為T(mén)LSB_Addr_Out 326、穿過(guò)這些衛(wèi)星單元的菊花鏈、以及返回到TLSB PSC 350的作為T(mén)LSB_Addr_In 328的輸入。
TLSB由TLSB主控單元330和332分接。TLSB是一種資源，可以被多種器件所用。幾種數(shù)據(jù)源可以連接到TLSB，如果這樣的化，判優(yōu)器可被用于對(duì)TLSB的存取進(jìn)行仲裁。判優(yōu)器可以位于TLSB PSC 350的內(nèi)部或外部。這些主控單元中的一個(gè)或多個(gè)可以由服務(wù)處理器來(lái)驅(qū)動(dòng)，或是處于軟件的控制之下。
主控單元330和332通過(guò)TLSB_Addr_In 328以及TLSB_Data_In 322接收來(lái)自TLSB的地址和數(shù)據(jù)信息的1比特寬串行輸入。主控單元330和332可包括一個(gè)串并轉(zhuǎn)換器(未示出)，以便將所接收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行格式。主控單元330和332接收來(lái)自TLSB PSC 350的象許可333和334這樣的TLSB許可，這些許可信號(hào)表明主控單元可以開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。主控單元330-332將Data_Out 335和336上的數(shù)據(jù)分組和Address_Out 337和338上的地址分組輸出到數(shù)據(jù)總線340和地址總線341上，此后，它們被輸入到TLSB PSC 350。
TLSB PSC 350分別接收作為Data_Out 342和Address_Out 344的輸入。在例子中，與要放置到TLSB上的數(shù)據(jù)以及地址分組的大小相應(yīng)的寬度分別為64位和16位加一個(gè)讀／寫(xiě)位。這些線的寬度可以隨系統(tǒng)實(shí)施手段的不同而改變。
另外也可以這樣，主控單元可以通過(guò)分別具有相似的并串轉(zhuǎn)換或串并轉(zhuǎn)換功能的相似的雙線串行總線，與TLSB PSC進(jìn)行通信。
這些輸入的名稱Data_Out 342和Address_Out 344，可以從主控單元的圖中看到，數(shù)據(jù)的方向?yàn)槌l(wèi)星單元。換言之，由TLSB PSC350所接收的數(shù)據(jù)和地址會(huì)被由并行格式轉(zhuǎn)換為串行格式，并被輸出給衛(wèi)星單元。衛(wèi)星單元可以接收數(shù)據(jù)，之后，將這些數(shù)據(jù)放到TLSB上，之后，它被作為T(mén)LSB_Data_In 324以及TLSB_Addr_In 328，從主控單元反饋回TLSB PSC 350，數(shù)據(jù)的方向是朝向主控單元的。
TLSB PSC 350還包括中央控制單元352，用于向TLSB主控單元提供各種控制信號(hào)，或用于控制TLSB PSC 350內(nèi)的信號(hào)。TLSBPSC 350包括用于將數(shù)據(jù)分組放置到TLSB上的數(shù)據(jù)串行控制單元354，以及用于接收來(lái)自TLSB的輸入數(shù)據(jù)分組的串并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器356。盡管主控單元330和332也通過(guò)TLSB接收了這些數(shù)據(jù)分組，但也可選擇通過(guò)并行接口，將這些分組提供給其它器件，以便根據(jù)所需用于各種目的。
TLSB PSC 350包括用于將地址分組放到TLSB上的地址串行控制單元358，以及用于接收來(lái)自TLSB的輸入地址分組的地址接收寄存器360。雖然主控單元330和332通過(guò)TLSB也接收了這些地址分組，但也可以選擇通過(guò)一個(gè)并行接口，將這些分組提供給其它器件，以便根據(jù)所需用于各種目的。
TLSB PSC 350通過(guò)TLSB Addr_In_328接收地址分組，并將輸入的地址分組放入地址接收寄存器360，并判定是否存在一個(gè)肯定確認(rèn)錯(cuò)誤。如果是這樣的化，則產(chǎn)生PosAckFailed信號(hào)364，且例如是通過(guò)將錯(cuò)誤信號(hào)傳送到服務(wù)處理器，而使該信號(hào)得到適當(dāng)?shù)奶幚?。參照與地址分組的格式相關(guān)的以下討論，可以更好地理解肯定確認(rèn)的方式，以及衛(wèi)星單元處理地址分組內(nèi)的結(jié)束位的方式。地址分組的起始位標(biāo)定了地址分組的開(kāi)始，它被作為“與”門(mén)363的一個(gè)輸入，因而提供對(duì)“與”門(mén)進(jìn)行選擇的一種方式。來(lái)自地址分組的結(jié)束位的補(bǔ)碼也被送到“與”門(mén)363的一個(gè)輸入端。由于結(jié)束位應(yīng)當(dāng)已經(jīng)被一個(gè)衛(wèi)星單元?jiǎng)冸x出來(lái)，以便確認(rèn)對(duì)地址分組的接收，因而用于結(jié)束位的邏輯“1”與起始位“1”一起，使得“與”門(mén)363產(chǎn)生PosAckFailed信號(hào)364。
比較器362將放置于TLSB上的輸出的地址分組與來(lái)自從TLSB接收的輸入包的地址相比較。地址分組的比較結(jié)果被送到“與”門(mén)365。起始位標(biāo)明了地址分組的開(kāi)始，它被作為一個(gè)輸入送到“與”門(mén)365，因而提供了對(duì)“與”門(mén)進(jìn)行選擇的一種方式。如果地址被誤用，則產(chǎn)生一個(gè)地址誤用信號(hào)366，且以適當(dāng)方式處理該信號(hào)。
現(xiàn)在，請(qǐng)參見(jiàn)圖4A-4B，這兩張圖說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的數(shù)據(jù)分組和地址分組的格式，這些數(shù)據(jù)分組可用于與雙線串行總線進(jìn)行通信，這樣可以由各種控制單元產(chǎn)生肯定確認(rèn)。
與參見(jiàn)圖3所作的上述說(shuō)明相似，TLSB是以菊花鏈穿過(guò)包含串并轉(zhuǎn)換器的TLSB衛(wèi)星單元的一種雙線串行總線，因而向串并轉(zhuǎn)換器提供兩個(gè)串行輸入。以被稱作包的比特組的形式，在這些串行線上傳輸數(shù)據(jù)。地址分組輸入到TLSB地址輸入端上，數(shù)據(jù)分組被TLSB數(shù)據(jù)輸入端接收。
串并轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)有以下幾種假設(shè)1．?dāng)?shù)據(jù)分組由65位構(gòu)成，包括一個(gè)起始位以及64個(gè)數(shù)據(jù)位(LSB在先)，如圖4A所示。
2．地址分組由19位組成，包括一個(gè)起始位、一個(gè)讀／寫(xiě)位、16個(gè)地址位(LSB在先)，以及一個(gè)結(jié)束位，如圖4B所示。用起始位和結(jié)束位對(duì)包進(jìn)行組幀，使得在衛(wèi)星單元部分317-319處的地址移位寄存器能持續(xù)地移動(dòng)。
3．地址分組包括一個(gè)讀寫(xiě)位“1”表示讀請(qǐng)求，“0”意味著寫(xiě)操作。
4．?dāng)?shù)據(jù)分組是在地址分組結(jié)束至少兩個(gè)周期后(在數(shù)據(jù)分組之間至少有兩個(gè)空白周期)，由衛(wèi)星單元接收的。
5．所有的串行線在沒(méi)有數(shù)據(jù)分組在其上傳輸時(shí)，輸出一組零。
6．串并轉(zhuǎn)換器總是鎖存串行地址和數(shù)據(jù)，并將串行地址和數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈內(nèi)的下一個(gè)轉(zhuǎn)換器，而不管地址是否匹配。
7．在任何一個(gè)顯著的數(shù)據(jù)分組被串并轉(zhuǎn)換器從在先處理中完整地送出之前，即由并串轉(zhuǎn)換器接收到之前，地址分組不能被送到串行接口上。換言之，再次參見(jiàn)圖3，在在先數(shù)據(jù)分組被TLSB PSC接收到之前，TLSB PSC 350將不送出下一個(gè)地址分組。這將會(huì)消除后續(xù)TLSB存取即地址分組傳輸?shù)目赡苄?，這種后續(xù)的TLSB存取會(huì)在與由串并轉(zhuǎn)換器所執(zhí)行的數(shù)據(jù)傳輸即在TLSB讀取期間發(fā)生沖突。這還能確保在地址分組傳輸之間至少存在一個(gè)地址分組大小的間隙，這對(duì)防止錯(cuò)誤的地址觸發(fā)是很必要的。
為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，串并轉(zhuǎn)換器依賴于使用起始位的傳輸協(xié)議，用于輸入包。如圖3中的TLSB地址單元317中所示的地址移位寄存器持續(xù)地執(zhí)行移位，如圖3中的TLSB數(shù)據(jù)單元314中所示的數(shù)據(jù)移位寄存器將會(huì)保持為默認(rèn)值，直到有一個(gè)匹配地址。這樣，地址移位寄存器還需要一個(gè)結(jié)束位，來(lái)表示何時(shí)執(zhí)行地址比較。當(dāng)尋找一個(gè)包時(shí)，移位寄存器持續(xù)移位，直到被觸發(fā)，這種觸發(fā)發(fā)生在地址移位寄存器內(nèi)時(shí)，其起始位和結(jié)束位都等于“1”，發(fā)生在數(shù)據(jù)移位寄存器內(nèi)時(shí)，其起始位等于“1”，此時(shí)，一些操作被啟動(dòng)了。當(dāng)?shù)刂芬莆患拇嫫鞅挥|發(fā)時(shí)，地址被檢查是否與衛(wèi)星單元的TLSB ID相匹配，這將在下文進(jìn)一步詳細(xì)介紹。對(duì)于一個(gè)TLSB寫(xiě)，一個(gè)地址匹配啟動(dòng)了數(shù)據(jù)移位寄存器執(zhí)行移位，直到數(shù)據(jù)移位寄存器被觸發(fā)，此時(shí)其內(nèi)容被并行調(diào)入數(shù)據(jù)寄存器。對(duì)于TLSB讀，地址匹配使得數(shù)據(jù)寄存器被并行調(diào)入數(shù)據(jù)移位器，之后數(shù)據(jù)移位器開(kāi)始移位，其停止依賴于對(duì)下一個(gè)處理的地址起始位的觀察。
參見(jiàn)圖5，它是一張圖，示出了依據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的一個(gè)邏輯電路，該電路利用雙線串行總線上的一個(gè)地址分組，產(chǎn)生肯定確認(rèn)。
每一個(gè)串并轉(zhuǎn)換器被賦予一個(gè)唯一的16位TLSB_ID，它用于與輸入的TLSB地址進(jìn)行比較。所有轉(zhuǎn)換器都鎖存輸入的TLSB_Addr以及TLSB_Data位，并在三個(gè)周期后，將它們不加改變地重新送到輸出的TLSB_Addr以及TLSB_Data線上，所謂不改變不包括地址結(jié)束位，該位用于肯定確認(rèn)，正如后面將說(shuō)明的那樣。這使得通過(guò)將第一塊的輸出TLSB_Addr線與下一個(gè)塊的輸入TLSB_Addr線連接在一起，從而允許極其接近的TLSB塊能被鏈接在一起。與此相似，可以以相同的方式，將TLSB_Data線鏈接在一起。這些轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一個(gè)鏈，它能返回到向TLSB提供存取的單元，例如是圖3中的TLSB PSC 350。
地址分組是由轉(zhuǎn)換器500接收的，并進(jìn)入TLSB_Addr線501上的地址移位器521，且該地址分組在TLSB_Addr線502上被移出。當(dāng)轉(zhuǎn)換器具有一個(gè)地址匹配時(shí)，如“異或非”比較器503將16位地址504與轉(zhuǎn)換器或衛(wèi)星單元的TLSB_ID 505相比所提供的比較結(jié)果，由于該轉(zhuǎn)換器已經(jīng)將結(jié)束位傳送給鏈內(nèi)的下一個(gè)轉(zhuǎn)換器，因此，轉(zhuǎn)換器關(guān)閉了地址分組內(nèi)的結(jié)束位。由于所有的轉(zhuǎn)換器都具有唯一的地址，因此將只有一個(gè)轉(zhuǎn)換器與之匹配；所有其它轉(zhuǎn)換器，在它們接收到地址分組之后，將不與那個(gè)特定地址分組匹配。即便在發(fā)生了某種類(lèi)型的硬件或設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，而使這些轉(zhuǎn)換器認(rèn)為其擁有相同地址的情況下，被清除的結(jié)束位也會(huì)防止后續(xù)衛(wèi)星單元，使其不會(huì)看到這些組成幀的包。
對(duì)于一個(gè)寫(xiě)操作，在地址匹配508發(fā)生之后，來(lái)自數(shù)據(jù)串行總線的下一個(gè)輸入數(shù)據(jù)分組將被捕獲。在讀操作的情況下，地址匹配508使得數(shù)據(jù)分組的產(chǎn)生是由衛(wèi)星單元利用其數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容而產(chǎn)生的。多種裝置可被用于對(duì)捕獲的正被寫(xiě)入的數(shù)據(jù)或是產(chǎn)生的或發(fā)送的正被讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，例如象依賴于系統(tǒng)實(shí)施手段的狀態(tài)裝置或數(shù)據(jù)流電路。
結(jié)束位被按下述方式關(guān)閉，即被設(shè)定為零。讀／寫(xiě)衛(wèi)星單元匹配單元506限定地址匹配，這樣，可以建立只讀、只寫(xiě)以及讀／寫(xiě)衛(wèi)星單元。如果有人試圖對(duì)只讀地址執(zhí)行寫(xiě)操作，則由于讀／寫(xiě)衛(wèi)星單元型匹配單元506的輸出阻塞了“與”門(mén)520處的地址比較，則轉(zhuǎn)換器不允許匹配。TLSB_ID與唯一的TLSB標(biāo)識(shí)符匹配，正如由“異或非”503所確定的那樣，“與”門(mén)520產(chǎn)生addr_match信號(hào)508，該信號(hào)被提供給“與”門(mén)509。如果已經(jīng)接收了完整的地址分組，正如由起始位510和結(jié)束位511適當(dāng)?shù)貙?duì)地址分組組幀所確定的結(jié)果，“與”門(mén)509提供一個(gè)為“1”的輸出512，表明數(shù)據(jù)分組已經(jīng)被完整地以及適當(dāng)?shù)亟邮铡Ｖ?，由“與”門(mén)513對(duì)輸出512求非，以“剝出”結(jié)束位，因此提供了肯定確認(rèn)標(biāo)識(shí)。鎖存器514提供1周期的延遲，以確保當(dāng)鎖存器516的輸出將被正常輸入給鎖存器515時(shí)，輸出512能在該周期內(nèi)被輸入給鎖存器515。
再請(qǐng)參看圖3，這樣，TLSB PSC 350可以檢測(cè)從環(huán)路中返回的地址分組，同時(shí)，利用比較器362和“與”門(mén)363以及365，將包送到鏈路上。以起始位開(kāi)始，地址加R／W字段，與最初傳送的精確匹配。如果不是這樣，就會(huì)發(fā)生某種形式的硬件錯(cuò)誤。表明處理成功的肯定確認(rèn)是在同一地址分組被返回而結(jié)束位消失的情況下發(fā)生的。如果結(jié)束位還在地址分組內(nèi)，它表示處理不被識(shí)別，因而不成功。這通常表明一種軟件錯(cuò)誤，在這種錯(cuò)誤中，TLSB用戶代碼嘗試了一個(gè)無(wú)效地址。這也表明目標(biāo)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的一個(gè)硬件錯(cuò)誤，它使得該轉(zhuǎn)換器不能識(shí)別出其地址。
或者也可以，可以用各種不同的方式來(lái)修改地址分組，以提供對(duì)肯定確認(rèn)的一種指示，這種修改例如可以是相對(duì)于地址分組的發(fā)信方，對(duì)處于返回路徑上的地址分組修改其它位、增加其它位或是修改其格式。
通過(guò)以上所提供的詳細(xì)說(shuō)明，將使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更加明顯。串行通信協(xié)議允許處理器通過(guò)特殊的端口例如是JTAG端口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀和寫(xiě)，同時(shí)系統(tǒng)時(shí)鐘處于運(yùn)行狀態(tài)?？梢栽诖锌偩€上實(shí)現(xiàn)特殊的功能，以用于操作的配置模式、用于啟動(dòng)特定的性能、以及用于在不中斷計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的情況下實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢查微處理器的狀態(tài)。對(duì)每一個(gè)可存取配置寄存器使用只并行接口引起了嚴(yán)重的線路阻塞。本發(fā)明還提供了象串行總線主控單元這樣的包發(fā)送方的能力，以接收表示數(shù)據(jù)傳輸成功的一個(gè)肯定確認(rèn)。如果沒(méi)有接收到肯定確認(rèn)，則可能發(fā)生了硬件錯(cuò)誤或軟件錯(cuò)誤，并產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤。之后，如果需要，可以執(zhí)行進(jìn)一步的重配置或診斷，以便允許處理可以繼續(xù)或確定錯(cuò)誤的原因。
注意以下一點(diǎn)非常重要雖然本文中所說(shuō)明的本發(fā)明是一個(gè)功能數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，但本領(lǐng)域內(nèi)的那些技術(shù)人員將能理解本發(fā)明的處理還能被分配為包含微代碼指令的計(jì)算機(jī)可讀媒體的形式和多種形式，本發(fā)明可等效應(yīng)用，而不管實(shí)際用于實(shí)現(xiàn)分配的信號(hào)承載媒體的具體類(lèi)型。計(jì)算機(jī)可讀媒體的例子包括象軟盤(pán)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、RAM以及CD-ROM這樣的可讀型媒體，以及象數(shù)字和模擬通信鏈這樣的傳輸型媒體。
對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明是出于說(shuō)明以及描述的目的，但它所公開(kāi)的形式并不意味著是對(duì)本發(fā)明的窮舉或是對(duì)本發(fā)明的限定。對(duì)本領(lǐng)域人員來(lái)說(shuō)，許多修改和變化都是顯然的。所選出并說(shuō)明的實(shí)施例只是為了能更好地說(shuō)明發(fā)明的原理、實(shí)際應(yīng)用，并使本領(lǐng)域內(nèi)的其它人員能理解適用于具體目的的具有各種變化的各種實(shí)施例的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1．利用片上總線傳輸數(shù)據(jù)的一種裝置，所述裝置包括一個(gè)雙線串行總線，由一條地址線和一條數(shù)據(jù)線構(gòu)成；一個(gè)衛(wèi)星單元，可以由唯一的衛(wèi)星單元地址識(shí)別，其中所述衛(wèi)星單元是若干片上衛(wèi)星單元中的一個(gè)，其中所述衛(wèi)星單元包括一個(gè)雙線串行總線數(shù)據(jù)單元和一個(gè)雙線串行總線地址單元，其中所述雙線串行總線數(shù)據(jù)單元與所述地址線相連，所述雙線串行總線數(shù)據(jù)單元與所述數(shù)據(jù)線相連，其中所述雙線串行地址單元包括一個(gè)地址移位寄存器，用于在所述地址線上串行輸入以及串行輸出一個(gè)地址分組；一個(gè)地址比較器，用于將在所述地址線上接收的一個(gè)地址分組中的一個(gè)地址與所述唯一的衛(wèi)星單元地址進(jìn)行比較；以及一個(gè)肯定確認(rèn)產(chǎn)生單元，用于對(duì)所述地址分組進(jìn)行修改，以便向所述地址分組的源提供接收了所述地址分組的肯定確認(rèn)。
2．權(quán)利要求1的裝置，其中用于肯定確認(rèn)的對(duì)所述地址分組的修改是通過(guò)舍棄所述結(jié)束位而實(shí)現(xiàn)的。
3．如權(quán)利要求1的裝置，其中所述肯定確認(rèn)發(fā)生單元還包括一個(gè)地址分組組幀單元，用于確定所述地址分組是否被適當(dāng)組幀，其中所述地址分組組幀單元接收一個(gè)起始位、一個(gè)結(jié)束位，以及一個(gè)地址匹配信號(hào)，其中所述地址分組組幀單元產(chǎn)生一個(gè)肯定確認(rèn)信號(hào)；以及一個(gè)地址分組修改單元，用于響應(yīng)來(lái)自所述地址分組組幀單元的所述肯定確認(rèn)信號(hào)而修改所述地址分組，以便向所述地址分組的源表示一個(gè)肯定確認(rèn)。
4．依據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述衛(wèi)星單元是眾多片上衛(wèi)星單元中的一個(gè)，其中所述若干個(gè)片上衛(wèi)星單元是由所述雙線串行總線以菊花鏈的方式連接在一起的。
5．依據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述雙線串行地址單元還包括一個(gè)讀-寫(xiě)衛(wèi)星單元型匹配單元，用于使所述地址分組中的一個(gè)讀-寫(xiě)位與用于該衛(wèi)星單元的讀-寫(xiě)類(lèi)型相匹配；以及一個(gè)阻塞單元，用于響應(yīng)所述讀-寫(xiě)衛(wèi)星單元型匹配單元與用于所述衛(wèi)星單元的所述讀-寫(xiě)類(lèi)型的不匹配，而阻塞所述肯定確認(rèn)單元中使用的一個(gè)成功的地址比較。
6．利用一條片上總線傳輸數(shù)據(jù)的一種方法，所述方法包括以下步驟在一個(gè)片上衛(wèi)星單元處接收一個(gè)地址分組，其中所述片上總線是包含一條地址線和一條數(shù)據(jù)線的一種雙線串行總線，它以菊花鏈形式連接有若干衛(wèi)星單元，其中所述片上衛(wèi)星單元與一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符相關(guān)；響應(yīng)對(duì)所述地址分組內(nèi)的一個(gè)地址與用于所述衛(wèi)星單元的一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符的肯定比較的確定，修改所述地址分組，以便向所述地址分組的一個(gè)源提供接收了所述地址分組的肯定確認(rèn)。
7．依據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括舍棄結(jié)束位，以修改地址分組，從而向所述地址分組的一個(gè)源提供一個(gè)肯定確認(rèn)。
8．依據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括校驗(yàn)一個(gè)適當(dāng)?shù)牡刂贩纸M幀。
9．依據(jù)權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括確定所述地址分組是否包括一個(gè)起始位；以及確定所述地址分組是否包括一個(gè)結(jié)束位。
10．利用一條片上總線傳輸數(shù)據(jù)的一種裝置，所述裝置包括接收裝置，用于在一個(gè)片上衛(wèi)星單元處接收一個(gè)地址分組，其中所述片上總線是一種由一條地址線和一條數(shù)據(jù)線構(gòu)成的雙線串行總線，它以菊花鏈方式連接了眾多的衛(wèi)星單元，其中所述片上衛(wèi)星單元與一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符相關(guān)；修改裝置，用于響應(yīng)對(duì)所述地址分組內(nèi)的一個(gè)地址與用于所述衛(wèi)星單元的一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符的肯定比較的確定，修改所述地址分組，以便向所述地址分組的一個(gè)源提供對(duì)所述地址分組的接收的肯定確認(rèn)。
11．依據(jù)權(quán)利要求10的裝置，進(jìn)一步包括舍棄裝置，用于舍棄結(jié)束位，以修改所述地址分組，從而向所述地址分組的源提供一個(gè)肯定確認(rèn)。
12．依據(jù)權(quán)利要求10的裝置，還包括校驗(yàn)裝置，用于校驗(yàn)一個(gè)適當(dāng)?shù)牡刂贩纸M幀。
13．依據(jù)權(quán)利要求12的裝置，還包括第一確定裝置，用于確定所述地址分組是否包含一個(gè)起始位；以及第二確定裝置，用于確定所述地址分組是否包含一個(gè)結(jié)束位。
14．在利用片上總線傳輸數(shù)據(jù)的一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中所用的計(jì)算機(jī)可讀媒體內(nèi)的一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于在一個(gè)片上衛(wèi)星單元處接收一個(gè)地址分組的指令，其中所述片上總線是一種由一條地址線和一條數(shù)據(jù)線構(gòu)成的雙線串行總線，它以菊花鏈方式連接了眾多的衛(wèi)星單元，其中所述片上衛(wèi)星單元與一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符相關(guān)；用于修改的指令，用于響應(yīng)對(duì)所述地址分組內(nèi)的一個(gè)地址與用于所述衛(wèi)星單元的一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符的肯定比較的確定，修改所述地址分組，以便向所述地址分組的一個(gè)源提供對(duì)所述地址分組的接收的肯定確認(rèn)。
15．依據(jù)權(quán)利要求14的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，還包括用于舍棄結(jié)束位的指令，以修改所述地址分組，從而向所述地址分組的源提供一個(gè)肯定確認(rèn)。
16．依據(jù)權(quán)利要求14的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，還包括用于校驗(yàn)一個(gè)適當(dāng)?shù)牡刂贩纸M幀的指令。
17．依據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括用于確定所述地址分組是否包含一個(gè)起始位的指令；以及用于確定所述地址分組是否包含一個(gè)結(jié)束位的指令。
全文摘要
公開(kāi)了利用片上總線傳輸數(shù)據(jù)的一種方法和裝置。由地址以及數(shù)據(jù)分組構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理在一條片上總線上傳輸,所述片上總線是由地址線和數(shù)據(jù)線構(gòu)成的以菊花鏈的形式將眾多的衛(wèi)星單元連接到一個(gè)中央源的一種雙線串行總線。每個(gè)片上衛(wèi)星單元都與唯一的標(biāo)識(shí)符相關(guān)。響應(yīng)處理衛(wèi)星單元接收的由地址分組內(nèi)的地址與該衛(wèi)星單元的唯一標(biāo)識(shí)符進(jìn)行的確定比較而作出的確定,改地址分組,以便處理的中央源返回接收了所述地址分組的肯定確認(rèn)。
文檔編號(hào)G06F13/42GK1295283SQ0013375
公開(kāi)日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月8日
發(fā)明者米切爾·斯蒂芬·弗洛伊德, 拉里·斯科特·萊特尼爾, 凱文·弗蘭克林·瑞克 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司