的描述。
[0031 ] 路由器中的輸入接口單元包括東輸入接口、西輸入接口、南輸入接口、北輸入接口和一個(gè)本地輸入接口。圖2中帶有縱向條紋的矩型方框表示路由器的輸入接口。
[0032]路由器中的多路選擇單元包括4個(gè)二選一多路選擇器和I個(gè)四選一多路選擇器。圖2中帶有MUX標(biāo)識(shí)的梯形方框表示路由器的多路選擇器。
[0033]路由器中的路由控制單元包括東一西方向路由控制器、西一東方向路由控制器、南一北方向路由控制器、北一南方向路由控制器和本地路由控制器。每個(gè)路由控制器與一個(gè)路由器的多路選擇器對(duì)應(yīng)。
[0034]路由器中的輸入接口單元的東輸入接口、西輸入接口、南輸入接口、北輸入接口四個(gè)方向輸入接口，分別與其同方向的路由控制器、本地路由控制器和路由控制單元相對(duì)應(yīng)的多路選擇器相連。本地輸入接口的輸入端與本地IP接口相連，輸出端分別與東輸入接口、西輸入接口、南輸入接口、北輸入接口四個(gè)方向路由控制器和路由控制器相對(duì)應(yīng)的多路選擇器相連。
[0035]路由控制單元中的東一西方向、西一東方向、南一北方向、北一南方四個(gè)方向路由控制器，分別與第一個(gè)二選一多路選擇器、第二個(gè)二選一多路選擇器、第三個(gè)二選一多路選擇器、第四個(gè)二選一多路選擇器對(duì)應(yīng)。本地路由控制器與一個(gè)四選一多路選擇器對(duì)應(yīng)。
[0036]本發(fā)明中的路由器主要完成以下功能:
[0037]第1，數(shù)據(jù)分組的注入:本地IP產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分組通過網(wǎng)絡(luò)接口 NI (NetworkInterface)傳輸?shù)铰酚善髦校酚善鲗?shù)據(jù)分組注入到網(wǎng)絡(luò)中。
[0038]第2，數(shù)據(jù)分組的輸出:路由器從東輸入接口、西輸入接口、南輸入接口、北輸入接口四個(gè)接口接收數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)分組的地址為本地IP時(shí)，路由器將數(shù)據(jù)分組從網(wǎng)絡(luò)中輸出到本地IP。
[0039]第3，數(shù)據(jù)分組的路由:若路由器接收的數(shù)據(jù)分組的目的地址不是本地IP時(shí)，則其按照路由算法將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)方向上。
[0040]參照附圖3，對(duì)本發(fā)明的流量控制器的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的描述。
[0041]流量控制器中的接口單元分為左組接口和右組接口兩組；接口單元在nXn片上網(wǎng)絡(luò)中共有2Χη個(gè)接口，左組接口有η個(gè)左接口，右組接口有η個(gè)右接口，其中，η彡2。圖3中以基于4X4的的片上網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的流量控制器為例來說明其結(jié)構(gòu)。其中左組接口包括:左第一接口、左第二接口、左第三接口和左第四接口，右組接口包括:右第一接口、右第二接口、右第三接口和右第四接口。
[0042]流量控制器中的控制單元包括一個(gè)數(shù)據(jù)分組控制器和η個(gè)η輸入多路選擇器。每個(gè)流量控制器有兩個(gè)控制單元，兩個(gè)控制單元輸入輸出方向相反。其中，η多2。圖3中以基于4X4的的片上網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的流量控制器為例來說明其結(jié)構(gòu)。圖3中兩個(gè)矩形方框的標(biāo)識(shí)分別第一個(gè)控制單元和第二個(gè)控制單元。圖3中帶有MUX標(biāo)識(shí)的梯形方框表示流量控制器的多路選擇器。
[0043]流量控制器中的接口單元采用雙向通信方式。接口單元外端與路由器的輸入接口單元相連。接口單元內(nèi)端分為接收數(shù)據(jù)分組路與發(fā)送數(shù)據(jù)分組路兩路。接收數(shù)據(jù)分組路與第一個(gè)控制單元中的η個(gè)η輸入多路選擇器中的一個(gè)多路選擇器的輸出端相連。發(fā)送數(shù)據(jù)分組路與第二個(gè)控制單元中的數(shù)據(jù)分組控制器和η個(gè)η輸入多路選擇器的輸入端相連，其中，η彡2。
[0044]流量控制器中的兩個(gè)控制單元中的每個(gè)η輸入多路選擇器輸出端都與其中一組接口單元的接收路相連；流量控制器中的每個(gè)控制單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行路由計(jì)算，通過控制η輸入多路選擇器將數(shù)據(jù)分組通過η輸入多路選擇器輸出至另一組輸出接口。
[0045]本發(fā)明提出的通信結(jié)構(gòu)中路由器只需要根據(jù)輸入接口的方向決定輸出接口的方向，由流量控制器具體決定將輸入數(shù)據(jù)分組傳輸給該接口方向上的哪一個(gè)路由器。
[0046]本發(fā)明提出的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)可以滿足系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)處理大量數(shù)據(jù)的要求。在本發(fā)明中，多個(gè)路由器之間采用2D-Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互連接，并可以通過IP復(fù)用技術(shù)組成通信網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用在片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，在nXn的片上網(wǎng)絡(luò)上搭建的由路由器和流量控制器兩部分構(gòu)成的通信結(jié)構(gòu)，n ^ 2 ;所述的路由器包括輸入接口單元、路由控制單元和多路選擇單元；所述的流量控制器包括接口單元和控制單元；其中: 所述路由器中的輸入接口單元，用于接收輸入的數(shù)據(jù)分組，同時(shí)為數(shù)據(jù)分組提供單通緩存通道； 所述路由器中的路由控制單元，用于控制路由器的多路選擇單元的輸出，按照路由算法對(duì)從輸入接口單元接收的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行路由計(jì)算，將路由結(jié)果作為數(shù)據(jù)多路選擇單元的控制信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行選擇輸出； 所述路由器中的多路選擇單元，用于接收路由器的路由控制單元輸出的傳輸路徑信息，根據(jù)優(yōu)先級(jí)信息將各個(gè)接口輸入的有效數(shù)據(jù)分組中優(yōu)先級(jí)最高的接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組輸出到相應(yīng)的接口上； 所述流量控制器中的接口單元，用于發(fā)送數(shù)據(jù)分組給路由器和接收路由器的數(shù)據(jù)分組； 所述流量控制器中的控制單元，用于將一組接口接收的數(shù)據(jù)分組選擇性的傳輸至另一組接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述路由器中的多路選擇單元包括4個(gè)二選一多路選擇器和I個(gè)四選一多路選擇器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述路由器中的路由控制單元包括東西方向路由控制器、西東方向路由控制器、南北方向路由控制器、北南方向路由控制器和本地路由控制器；每個(gè)路由控制器與一個(gè)路由器的多路選擇器對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述由器中的輸入接口單元包括東輸入接口、西輸入接口、南輸入接口、北輸入接口四個(gè)方向輸入接口和一個(gè)本地輸入接口 ；所述路由器中的輸入接口單元的東輸入接口、西輸入接口、南輸入接口、北輸入接口，分別與其同方向的路由控制器、同方向的路由控制器相對(duì)應(yīng)的多路選擇器和本地路由控制器相連；本地輸入接口的輸入端與本地IP接口相連，輸出端分別與東輸入接口、西輸入接口、南輸入接口、北輸入接口四個(gè)方向路由控制器和路由控制器相對(duì)應(yīng)的多路選擇器的輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的路由控制單元中的東一西方向、西一東方向、南一北方向、北一南方四個(gè)方向路由控制器，分別與第一個(gè)二選一多路選擇器、第二個(gè)二選一多路選擇器、第三個(gè)二選一多路選擇器、第四個(gè)二選一多路選擇器對(duì)應(yīng)；本地路由控制器與一個(gè)四選一多路選擇器對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述流量控制器中的接口單元分為左組接口和右組接口兩組；接口單元在η X η片上網(wǎng)絡(luò)中共有2 X η個(gè)接口，左組接口有η個(gè)左接口，右組接口有η個(gè)右接口，其中，η彡2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述流量控制器中的控制單元包括一個(gè)數(shù)據(jù)分組控制器和η個(gè)η輸入多路選擇器；每個(gè)流量控制器中包括兩個(gè)控制單元，兩個(gè)控制單元的輸入輸出方向相反；其中，n ^ 2ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述流量控制器中的接口單元采用雙向通信方式；接口單元外端與路由器的輸入接口單元相連；接口單元內(nèi)端分為接收數(shù)據(jù)分組路與發(fā)送數(shù)據(jù)分組路兩路；接收數(shù)據(jù)分組路與第一個(gè)控制單元中的η個(gè)η輸入多路選擇器中的一個(gè)多路選擇器的輸出端相連；發(fā)送數(shù)據(jù)分組路與第二個(gè)控制單元中的數(shù)據(jù)分組控制器和η個(gè)η輸入多路選擇器的輸入端相連；其中，η多2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述流量控制器中的兩個(gè)控制單元中的每個(gè)η輸入多路選擇器輸出端都與其中一組接口單元的接收路相連；流量控制器中的每個(gè)控制單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行路由計(jì)算，通過控制η輸入多路選擇器將數(shù)據(jù)分組通過η輸入多路選擇器輸出至另一組輸出接口。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于片上網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu)，在n×n的片上網(wǎng)絡(luò)上搭建的由路由器和流量控制器兩部分構(gòu)成的通信結(jié)構(gòu)，n≥2。路由器包括輸入接口單元、路由控制單元和多路選擇單元。流量控制器包括接口單元和控制單元。路由器與流量控制器相連接的接口數(shù)據(jù)分組的通信是雙向的。流量控制器的每個(gè)接口單元連接一個(gè)路由器，路由器通過網(wǎng)絡(luò)接口NI(Network Interface)與片上網(wǎng)絡(luò)中的IP核相連。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、資源利用率高、負(fù)載均衡性好和通信效率高的特點(diǎn)，并可以通過IP復(fù)用技術(shù)組成通信網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用在片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。
【IPC分類】H04L12-773, H04L12-803, H04L12-801
【公開號(hào)】CN104796343
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510126106
【發(fā)明人】史江義, 舒浩, 余文哲, 馬佩軍, 王禛, 吳冰冰, 李釗, 張春焱
【申請(qǐng)人】西安電子科技大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月21日