專利名稱：向總線橋中的多個總線節(jié)點分配周期時鐘的方法和裝置的制作方法
背景技術：
本發(fā)明一般地涉及總線橋，尤其涉及向一個將多個IEEE串行局域總線互連的IEEE 1394串行總線橋的多個串行總線節(jié)點(橋入口(portal))分配周期時鐘的方法和裝置。
IEEE 1394標準(此后有時將其簡稱為“IEEE 1394”)定義了一種用于互連用戶電子設備和計算機產(chǎn)品、例如數(shù)字TV、PC、數(shù)字VCR、數(shù)字便攜式攝像機、打印機、傳真機等的串行總線技術。IEEE 1394(有時被稱作“火線”)由于其低成本、靈活并且容易使用，是當前最廣泛接受的用于連接用戶電子設備和計算機產(chǎn)品的高速數(shù)字互連技術?；镜腎EEE 1394標準定義了100Mbps、200Mbps和400Mbps的串行數(shù)據(jù)率。新的IEEE 1394子組(通稱為“IEEE p1394.b”)目前工作在反向兼容直至3.2Gbps的串行數(shù)據(jù)率上。IEEE 1394可以支持異步和同步數(shù)據(jù)，從而理想地適合于多媒體應用。在1997年4月出版的IEEE spectrum中指出，“當信息高速公路變?yōu)椴捎枚喾N媒體時，專家預測1394將鋪設高速公路的頭3米和最后3米”。
IEEE 1394當前定義了最大連線距離或長度為4.5米。于是，IEEE1394串行總線固有地只能用于互連鄰近放置的部件。這種鄰近放置的互連部件的系統(tǒng)通常被稱作為“組件(cluster)”。居住環(huán)境中的組件的一個例子是“多媒體島”，例如家庭娛樂組件、家庭計算組件、臥室組件等等。
如

圖1所示，可以通過有線或無線連接來互連組件。目前，有兩種主要方法來在有線基礎結構中延伸IEEE 1394串行總線。一種當前在IEEE p1394.b子組的考慮下的方法是采用塑料光纖(POF)或無屏蔽雙絞線(UTP類別5)傳輸線延伸IEEE 1394串行總線來實現(xiàn)有線長距離IEEE 1394串行總線延伸。這種類型的延伸可以達到50-100米的距離。另一種當前在IEEE p1394.1子組的考慮下的方法是通過在兩個不同的IEEE 1394串行總線部分或組件之間生成一個有線IEEE 1394“橋”來延伸IEEE 1394串行總線。
繼續(xù)參考圖1，另一種延伸IEEE 1394串行總線的方法是在IEEE1394組件之間生成一個無線IEEE 1394“橋”。這種無線IEEE 1394橋保證了與IEEE 1394網(wǎng)絡有關的容易使用及靈活性。一般來說，可以預期，有線IEEE 1394橋在新住宅建筑中將為主導方法，在這里IEEE 1394“出口”可以安裝在每個房間中。然而，在現(xiàn)有住宅中改裝這種有線IEEE 1394橋由于需要大量的重新布線，對于許多住宅來說可能花費是非常高的。此外，預期延伸IEEE 1394串行總線的有線和無線解決辦法在住宅環(huán)境中將以互補的方式并存。
應該注意，無線橋具有其固有的缺陷。即，無線橋由于實施高速無線連接所固有的復雜性，命令比有線橋低得多的數(shù)據(jù)傳輸速率。此外，無線橋同有線橋相比在升級到較高數(shù)據(jù)速率時是不經(jīng)濟的。這主要是因為無線頻譜是遵守關于其使用的FCC規(guī)則的共享商品。例如，將2.4GHz頻帶的使用限制為擴展頻譜通信，因此將可用數(shù)據(jù)速率限制為2-4Mbps(IEEE 802.11)。采用無線異步傳輸模式(WATM)技術可以進行更高的數(shù)據(jù)速率(大約25-5-Mbps)傳輸。然而，這種采用WATM技術的較高數(shù)據(jù)速率傳輸必須使用在5.15-5.35和5.725-5.825GHz之間的NII頻帶，由于這些頻率的RF技術還不成熟，實施起來就更加特別昂貴。
從上面可以得知，無線IEEE 1394橋可以使用多種數(shù)據(jù)速率，從而需要無線IEEE 1394橋能夠支持多個數(shù)據(jù)速率。
現(xiàn)在參考圖2，說明IEEE 1394橋的總體結構。更特別地，IEEE 1394橋20包括兩個或多個橋入口22、一個實施專用開關結構24、以及一個周期時鐘26。每個橋入口22是單個的串行總線節(jié)點，對應于來自與其相連的各個本地IEEE 1394串行總線30的串行總線讀、寫和鎖定請求，如1995年11月21日的文件P1394、草案8.0v4所描述的，該文件在這里作為參考。每個橋入口22監(jiān)視所有的、包括異步的和同步的串行總線分組(packet)，以便確定哪些分組(如果有的話)要通過開關結構24發(fā)送到另一個橋入口22。與橋入口22互連的開關結構24能夠使用有線和/或無線數(shù)據(jù)傳輸裝置從一個橋入口2向另一個橋入口22傳輸任何串行總線分組。在一個本地IEEE 1394串行總線內(nèi)，需要將一個公共周期時鐘分配給這個總線上的所有節(jié)點。需要這個同步的主要原因是允許對源處的實時數(shù)據(jù)進行時間標記，從而這個時間標記可用于顯著減少由網(wǎng)絡不總是可用于傳輸(因為它是共享的)這個事實所引起的定時抖動。
在一個本地IEEE 1394串行總線中，周期主管(或“根節(jié)點”)執(zhí)行這個功能。周期主管負責將與本地總線相連的所有節(jié)點同步到一個125μs的周期時鐘。在每個周期的開始，周期主管向每個節(jié)點發(fā)送一個專用異步分組，稱為“周期_開始分組”。每個周期_開始分組包含當前的總線_時間，并寫入每個節(jié)點的一個周期時間寄存器(CTR)。因為通信信道在周期主管試圖發(fā)送周期_開始分組時可能為“忙”(例如，一些用戶/節(jié)點在該特定時間可能正傳輸某些數(shù)據(jù))，因此周期_開始分組的傳輸會被延遲，周期主管必須等到阻塞的傳輸結束、通信信道變得可用時才傳輸。因為周期主管對所有其他節(jié)點具有優(yōu)先權，這種不可避免的延遲將被減至最小。接收周期_開始分組的每個節(jié)點必須立即復位其計數(shù)器，以便所有節(jié)點都同步到同一周期。
這個周期時鐘現(xiàn)在必須通過IEEE 1394橋傳輸，如上所述，IEEE1394橋可以采用以多個可能的數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)挠芯€或無線裝置來實現(xiàn)。當前，IEEE p1394.1子組不考慮將周期時鐘的傳輸作為其工作的一部分，因此，關于如果傳播這個周期時鐘當前沒有文件可用。
如上所述，在IEEE 1394橋中，所有橋入口都是各個本地IEEE 1394串行總線上的節(jié)點。在與串行總線橋相連的所有IEEE 1394串行總線中的一個是“周期巨人(monster)”，是周期時鐘從其傳播到所有IEEE 1394串行總線的節(jié)點。應該指出的是，周期巨人不一定必須是個橋入口。一般來說，以周期巨人與IEEE 1394串行總線相連的橋入口被稱為“周期巨人入口”。應該指出，除了可能是周期巨人入口的所有橋入口都是周期主管。
為了使IEEE 1394橋支持實時數(shù)據(jù)的同步路由，IEEE 1394串行總線橋中的所有橋入口必須都同步到一個公共周期時鐘。因此，所需要的是一種分配周期時鐘來符合這個同步需求而同時還使由使用不同的有線或無線開關結構(這些開關結構是實施專用的，從而也是變化的)造成的定時抖動最小的方法。本發(fā)明滿足了這些需求。
發(fā)明概述本發(fā)明在一個方面包含一個用于互連多個總線的總線橋和多個開關子系統(tǒng)，總線橋包括多個橋入口，每個橋入口耦合到各相應的總線，每個開關子系統(tǒng)耦合到一個相應的橋入口。多個開關子系統(tǒng)共同構成一個互連多個橋入口的開關系統(tǒng)?？偩€橋還包括多個周期時鐘子系統(tǒng)，每個周期時鐘子系統(tǒng)操作性地與一個相應的橋入口和與其相連的相應開關子系統(tǒng)相聯(lián)系。每個周期時鐘子系統(tǒng)包括一個產(chǎn)生周期時鐘的周期時鐘發(fā)生器和一個周期計數(shù)器，周期計數(shù)器在其復位輸入接收周期時鐘，并產(chǎn)生一個周期計數(shù)器輸出，該周期計數(shù)器輸出構成相應開關子系統(tǒng)和相應橋入口的公共時序基準。總線橋最好是IEEE1394串行總線橋。開關系統(tǒng)可以是使用幀同步協(xié)議的有線或無線開關系統(tǒng)。這里公開了開關子系統(tǒng)和橋入口的各種專用實施形式。
本發(fā)明在另一個方面包括一種用于在總線橋中分配周期時鐘的方法，總線橋包括多個橋入口和多個開關子系統(tǒng)，每個橋入口耦合到各相應的總線；每個開關子系統(tǒng)耦合到一個相應的橋入口，其中，多個開關子系統(tǒng)共同構成一個互連多個橋入口的開關系統(tǒng)。所述方法包括如下步驟在每個橋入口產(chǎn)生一個周期時鐘；在每個橋入口采用一個周期計數(shù)器產(chǎn)生一個周期計數(shù)器輸出；以及，采用周期計數(shù)器輸出產(chǎn)生橋入口和與其相連的相應開關子系統(tǒng)的一個公共時序基準。
附圖簡要說明從下面結合附圖的詳細說明，本發(fā)明的這些和其他特征、目的和優(yōu)點將變得更加明顯，其中圖1是顯示IEEE 1394組件的有線和無線互連的方框圖；圖2是顯示IEEE 1394串行總線橋的總體結構的方框圖；圖3是用于在IEEE 1394串行本地總線的一個根節(jié)點產(chǎn)生一個周期_開始分組的周期時鐘子系統(tǒng)的方框圖；圖4是用于在IEEE 1394串行本地總線的一個接收機節(jié)點處理一個周期_開始分組的子系統(tǒng)的方框圖；圖5是依據(jù)本發(fā)明的第一個最佳實施例的周期巨人入口、無線開關子系統(tǒng)和周期時鐘子系統(tǒng)的方框圖；圖6是依據(jù)本發(fā)明的第二個最佳實施例的周期巨人入口、無線開關子系統(tǒng)和周期時鐘子系統(tǒng)的方框圖；圖7是依據(jù)本發(fā)明的其他橋入口、無線開關子系統(tǒng)和周期時鐘子系統(tǒng)的方框圖；圖8是依據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的周期巨人入口、無線開關子系統(tǒng)和周期時鐘子系統(tǒng)的方框圖；圖9是依據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的其他橋入口、無線開關子系統(tǒng)和周期時鐘子系統(tǒng)的方框圖。
發(fā)明詳細說明現(xiàn)在參考圖3，可以看到一個用于在IEEE 1394串行總線的根節(jié)點產(chǎn)生周期_開始分組的周期時鐘子系統(tǒng)40。周期時鐘子系統(tǒng)40包括一個晶體42，晶體42運行在24.576MHz的主時鐘頻率，并向周期計數(shù)器44傳送其24.576MHz的時鐘輸出，該時鐘輸出用于根據(jù)IEC1883標準對IEEE 1394數(shù)據(jù)分組進行時間標記。目標是以這樣一種使在與本地IEEE 1394串行總線相連的所有節(jié)點內(nèi)的周期計數(shù)器同步的方式將周期時鐘分配到與本地IEEE 1394串行總線相連的所有節(jié)點。這個目標是以下列方式實現(xiàn)的。
將周期計數(shù)器44的輸出通過一個模125μs方框46，其中方框46每125μs向狀態(tài)機48發(fā)送一個定時信號。在接收到模125μs方框46的輸出后，狀態(tài)機48向1394物理(PHY)層50發(fā)送一個信道請求信號。一旦信道變得可用，1394PHY層50就向狀態(tài)機48發(fā)送回一個信道可用信號。在接收到信道可用信號之后，狀態(tài)機48為周期_開始分組準備分組標題，還向寄存器52發(fā)送一個使能信號，寄存器52在適當時刻鎖定周期計數(shù)器的內(nèi)容，以產(chǎn)生總線_時間。通過適當?shù)匮舆t使能信號到寄存器52的傳送，可以很容易考慮處理中的某些延遲。
在接收周期_開始分組(其中既包含分組標題又包含由根節(jié)點發(fā)送的總線_時間部分)的每個節(jié)點，必須根據(jù)接收的周期_開始分組將在該接收機節(jié)點內(nèi)的周期計數(shù)器設置到正確的總線_時間。這種總線_時間復位技術如圖4所示。從圖4中可以看出，接收機節(jié)點的1394 PHY層60接收由根節(jié)點發(fā)送的周期_開始分組，然后將其發(fā)送給鏈接層。接收機節(jié)點然后對周期_開始分組的分組標題進行譯碼(在方框62)，以便確保該接收的分組確實是周期_開始分組。同時，將總線_時間值加載進接收機節(jié)點的寄存器64。根據(jù)(譯碼操作或將總線_時間值加載進寄存器64的)處理延遲，確定適當?shù)奶幚硌舆t(在方框66)。將確定的處理延遲由加法器68加到寄存器64的輸出上，由延遲單元70將譯碼周期_開始標題方框62的輸出延遲所確定的處理延遲。延遲單元70的輸出構成了一個加到接收機節(jié)點的周期計數(shù)器72上的加載信號。加載信號允許將加法器68的求和輸出加載進周期計數(shù)器72。周期計數(shù)器72每125μs由接收機節(jié)點的24.576MHz晶體75的時鐘輸出復位。周期計數(shù)器72每125μs的復位確保從不同節(jié)點的不同晶體獲得的時鐘不會彼此顯著漂移。這個機構將MPEG視頻上的定時抖動限制到3個總線時鐘周期或大約120ns。
如上所述，為了使IEEE 1394橋支持實時數(shù)據(jù)的同步路由，IEEE1394串行總線橋中的所有橋入口必須同步到一個公共周期時鐘。因此，所需要的是一種分配周期時鐘來符合這個同步需求而同時還使由使用不同的有線或無線開關結構(這些開關結構是實施專用的，從而也是變化的)造成的定時抖動最小的方法。
在使用無線開關結構來互連IEEE 1394橋入口時，將會遇到下列問題(1)有可能不能每125μs發(fā)送周期_開始分組，因為周期_開始分組的額外開銷對于低數(shù)據(jù)速率傳輸來說是很重要的；(2)無線通信信道在周期_開始分組需要被發(fā)送的那一時刻可能不可用。通信信道不可使用的時間相對于有線開關結構來說非常大；(3)可能時鐘巨人入口不是根節(jié)點；以及，(4)雖然大多數(shù)標準具有在不同無線節(jié)點之間同步的幀定時的概念，但所有當前的無線傳輸標準不是在幀的基礎上操作的。
此后將變得顯而易見的是，本發(fā)明的周期時鐘分配方法解決了上述的每個問題。首先，假設所有被認為與IEEE 1394兼容的無線標準支持幀同步機構。在這方面，IEEE 802.11使用周期性隔開的信標作為幀同步機構。對于無線ATM(WATM)提出了一個使用時間標志的類似的方法，在歐洲被稱作為“HIPERLAN 2”。諸如GSM、DECT、IS-95、IS-54和IS-136的無線蜂窩標準也使用基于幀的定時。或許一個不使用基于幀的定時的主要無線標準是HIPERLAN 1。然而，假設基于這個標準的小部分設備，很可能HIPERLAN 1永遠不會得到廣泛的接受。因此，對于本發(fā)明只有那些支持幀同步機構的無線標準被認為是與IEEE 1394兼容的這個前提(假設)不是過于嚴格的。
現(xiàn)在參考圖5，下面說明依據(jù)本發(fā)明的第一個最佳實施例在采用無線開關結構的IEEE 1394串行總線橋中的周期巨人入口分配周期時鐘的方法。圖5中的“無線部分”80指的是與無線IEEE 1394串行總線橋的周期巨人入口相連的無線開關子系統(tǒng)?！?394部分”82指的是無線IEEE 1394串行總線橋的周期巨人入口的通信接口部分。在圖5所示的系統(tǒng)中，假設周期巨人入口不是周期主管。應該指出的是，依據(jù)本發(fā)明，IEEE 1394串行總線橋中的每個橋入口(包括周期巨人入口和所有“其他”橋入口)將與一個相應的無線(或有線)開關子系統(tǒng)相連，這在后面將變得明顯。此外，可以認識到，與相應的橋入口相連的多個開關子系統(tǒng)共同構成了IEEE 1394串行總線橋的開關系統(tǒng)(即，開關結構)。
可以認識到，除了以模Wμs方框46’代替了模125μs方框46之外，無線部分80實際上與圖3所示的前述周期時鐘子系統(tǒng)40是相同的，其中“W”是無線部分80的周期_時間，或更普遍地說，是由無線部分80采用的無線通信標準的幀時間。1394部分82實際上與圖4中所示的接收機節(jié)點處理子系統(tǒng)是相同的。依據(jù)本發(fā)明，無線部分80和1394部分82都可操作地與一個公共周期時鐘子系統(tǒng)83相連，其中公共周期時鐘子系統(tǒng)83包括一個周期計數(shù)器90和一個24.576MHz的晶體92。
于是，無線部分80和1394部分82實質上都受控于同一周期時鐘。以這種方式，無線部分80內(nèi)的任何附加的定時抖動都可以被減至僅僅是在無線開關結構的時鐘之間的漂移，該漂移是參數(shù)“W”的函數(shù)。
相關領域的普通技術人員應該理解，這個周期時鐘分配技術還可以在一個有線IEEE 1394串行總線橋中采用，即采用有線開關結構的IEEE 1394串行總線橋，從而無線子系統(tǒng)變成有線子系統(tǒng)。
現(xiàn)在參考圖6，說明依據(jù)本發(fā)明的第二個最佳實施例在采用無線開關結構的IEEE 1394串行總線橋中的周期巨人入口分配周期時鐘的方法。圖6中的“無線部分”100指的還是與無線IEEE 1394串行總線橋的周期巨人入口相連的無線開關子系統(tǒng)。“1394部分”102指的是無線IEEE 1394串行總線橋的周期巨人入口的通信接口部分。在圖6所示的系統(tǒng)中，假設周期巨人入口是周期主管?？梢哉J識到，無線部分100與圖5所示的無線部分80是相同的，1394部分102實質上與圖3中所示的周期時鐘子系統(tǒng)40是相同的。無線部分100和1394部分102都可操作地與一個公共周期時鐘子系統(tǒng)103相連，其中公共周期時鐘子系統(tǒng)103包括一個24.576MHz的晶體110和一個周期計數(shù)器112。
現(xiàn)在參考圖7，說明依據(jù)本發(fā)明的當前最佳實施例在IEEE 1394串行總線橋中的其他橋入口(即除了周期巨人入口的橋入口)分配周期時鐘的方法。1394部分120指的是無線IEEE 1394串行總線橋中的各個“其他”橋入口的通信接口部分，無線部分122指的是與其可操作地相連的無線子系統(tǒng)。總體來說，圖7中所示結構與圖5中所示的是相同的，除了1394和無線部分120、122分別是以合適的1394/無線物理層顛倒的。在這種情況下，無線部分122一旦接收到一個新的周期_開始分組，就更新相應周期時鐘子系統(tǒng)123的周期計數(shù)器121。如上所述，有可能周期_開始分組是由無線部分122以與1394部分120不同的速率接收的。由于IEEE 1394串行總線橋中的所有橋入口都是周期主管(周期巨人入口可能是例外)，所以每個“其他”橋入口的有線1394部分120總是在合適的125μs周期產(chǎn)生周期_開始分組。然而，應該清楚地明白，每個橋入口是其相應的本地串行總線的周期主管并不是實現(xiàn)本發(fā)明所必須的。
無線/互連標準還有可能不支持基于24.576MHz時鐘的周期計數(shù)器的完全精度。例如，IEEE 802.11支持精度僅為1μs的時鐘，即，不可能發(fā)送一個具有足夠的位數(shù)以完全精度來表示24.576MHz時鐘的總線_時間。然而，依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，即使當無線/互連標準不支持基于24.576MHz時鐘的周期計數(shù)器的完全精度時，也可以確保每個相應周期時鐘子系統(tǒng)的周期計數(shù)器的完全精度。更特別地，依據(jù)本發(fā)明的這個方面，周期計數(shù)器繼續(xù)基于24.576MHz時鐘更新其自身，將這個時鐘的不能通過無線信道傳送的最低有效位與一預設值、例如全零進行比較。只有當周期計數(shù)器輸出的最低有效位等于預設值時，才在無線信道上發(fā)送總線_時間。在接收機，與給定的總線_時間一起將預設值加載進周期計數(shù)器內(nèi)，從而確保周期計數(shù)器的完全精度。
圖8顯示了一個當周期計數(shù)器的完全精度不能由依據(jù)本發(fā)明的上述方面的無線部分發(fā)送時用于在周期巨人入口產(chǎn)生無線周期_開始分組的(IEEE 1394串行總線橋的)子系統(tǒng)的方框圖；圖9顯示了一個當周期計數(shù)器的完全精度不能由依據(jù)本發(fā)明的上述方面的無線部分發(fā)送時用于在(IEEE 1394串行總線橋的)其他橋入口接收無線周期_開始分組的(IEEE 1394串行總線橋的)子系統(tǒng)的方框圖。
除了無線部分140包括一個附加處理方框142之外，圖8中所示的子系統(tǒng)的無線部分140與圖6中所示的無線部分100是相同的，附加處理方框142用于確定周期計數(shù)器輸出的最低有效位何時等于預設值，以及當檢測到相等時用于產(chǎn)生一個觸發(fā)信號來由狀態(tài)機啟動周期_開始分組的發(fā)送。同樣，除了無線部分122包括一個用于將預設值與從接收的周期_開始分組提取出的總線_時間一起加載進周期計數(shù)器的附加處理方框152之外，圖9中所示的子系統(tǒng)的無線部分150與圖7中所示的無線部分122相同。圖8中所示的子系統(tǒng)的1394部分141可以與圖5或6中所示的一個相同，這取決于周期巨人入口是否是一個周期主管。圖9中所示的子系統(tǒng)的1394部分151可以與圖7中所示的一個相同。
根據(jù)上述說明，相關領域的普通技術人員應該理解，本發(fā)明的周期時鐘分配方法并不只限于無線IEEE 1394串行總線橋，還可以更普遍地應用于開關結構的所有可能的實施形式，唯一的限制是開關結構支持基于幀的同步。此外，應該理解，本發(fā)明的上述周期時鐘分配方法與目前的技術相比提供了下列優(yōu)點(1)它能支持多個物理層標準；(2)它能支持有線或無線開關結構；(3)它能支持不同的數(shù)據(jù)速率；(4)它的實施形式簡單且普通；以及，(5)它顯著地使定時抖動最小。
雖然上面已經(jīng)說明了本發(fā)明，應該理解，這里所給出的基本發(fā)明思想的許多變化和/或修改對相關領域的普通技術人員是顯而易見的，都落入所附的權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種用于互連多個總線(30)的總線橋(20)，包括多個橋入口(22)，每個橋入口(22)與一個相應的總線(30)相連；多個開關子系統(tǒng)(80，100，122，140，或150)，每個開關子系統(tǒng)與一個相應的橋入口(22)相連，其中，多個開關子系統(tǒng)共同構成一個與多個橋入口(22)互連的開關系統(tǒng)(24)；多個周期時鐘子系統(tǒng)(83，103，或123)，每個周期時鐘子系統(tǒng)可操作地與一個相應的橋入口(22)和與其相連的相應開關子系統(tǒng)相聯(lián)系，其中，每個周期時鐘子系統(tǒng)包括一個周期時鐘發(fā)生器(92或110)，產(chǎn)生一個周期時鐘；以及一個周期計數(shù)器(90，112，或121)，在其復位輸入接收周期時鐘，并產(chǎn)生一個周期計數(shù)器輸出，所述周期計數(shù)器輸出構成相應開關子系統(tǒng)和相應橋入口的一個公共時序基準。
2.如權利要求1所述的總線橋，其中，每個開關子系統(tǒng)(80，100，122，140，或150)是一個無線開關子系統(tǒng)，開關系統(tǒng)(24)是一個無線開關系統(tǒng)。
3.如權利要求1所述的總線橋，其中，每個開關子系統(tǒng)(80，100，122，140，或150)是一個有線子系統(tǒng)，開關系統(tǒng)(24)是一個有線開關系統(tǒng)。
4.如權利要求1所述的總線橋，其中總線橋(20)是一個串行總線橋；每個總線(30)是一個串行本地總線；以及每個橋入口(22)是在其相應串行本地總線(30)上的一個節(jié)點。
5.如權利要求1所述的總線橋，其中總線橋(20)是一個IEEE 1394串行總線橋；每個總線(30)是一個IEEE 1394串行本地總線；以及每個橋入口(22)是一個IEEE 1394串行總線橋入口。
6.如權利要求1所述的總線橋，其中，橋入口(22)中的所選定一個是周期巨人入口(82，102，141)。
7.如權利要求6所述的總線橋，其中，周期巨人入口(82，102，141)是一個周期主管。
8.如權利要求6所述的總線橋，其中，周期巨人入口(82，102，141)不是一個周期主管。
9.如權利要求1所述的總線橋，其中，開關系統(tǒng)(24)使用幀同步協(xié)議。
10.如權利要求9所述的總線橋，其中，與周期巨人入口(82)相連的開關子系統(tǒng)(80)包括一個模Wμs計數(shù)器(46’)，接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(83)的周期計數(shù)器輸出，并響應該輸出每Wμs產(chǎn)生一個定時信號，其中W是由幀同步協(xié)議規(guī)定的幀時間；一個狀態(tài)機(48)，響應定時信號產(chǎn)生一個使能信號；以及，一個寄存器(52)，具有接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(83)的周期計數(shù)器輸出的第一輸入和接收使能信號的第二輸入，從而寄存器(52)響應于使能信號輸出一個總線_時間數(shù)據(jù)塊，總線_時間數(shù)據(jù)塊表示當前總線時間。
11.如權利要求10所述的總線橋，其中，周期巨人入口(82)包括一個物理層(60)，接收來自其相應開關子系統(tǒng)(80)的周期_開始分組；一個譯碼部分(62)，對周期_開始分組的分組標題進行譯碼，并輸出一個表示接收到周期_開始分組的譯碼信號；一個處理延遲部分(66)，確定譯碼周期_開始分組所需的處理時間，并輸出一個表示所確定的處理時間的處理延遲時間輸出；一個延遲單元(70)，將譯碼信號延遲一個處理的時間，并輸出一個加載信號；一個寄存器(64)，接收總線_時間數(shù)據(jù)塊，并產(chǎn)生一個表示當前總線_時間的寄存器輸出；一個加法器(68)，將處理延遲時間輸出與寄存器輸出相加，并輸出總和；以及其中，相應周期時鐘子系統(tǒng)(83)的周期計數(shù)器(90)接收加載信號，響應加載信號將總和加載進相應周期時鐘子系統(tǒng)(83)的周期計數(shù)器(90)。
12.如權利要求10所述的總線橋，其中，周期巨人入口(102)包括一個模Nμs計數(shù)器(46)，接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(103)的周期計數(shù)器輸出，并響應該輸出每Nμs產(chǎn)生第二定時信號，其中N是由一個規(guī)定的總線協(xié)議指定的值；一個第二狀態(tài)機(48’)，響應第二定時信號產(chǎn)生第二使能信號；以及一個第二寄存器(52’)，具有接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(103)的周期計數(shù)器輸出的第一輸入和接收第二使能信號的第二輸入，從而第二寄存器(52’)響應第二使能信號輸出第二總線_時間數(shù)據(jù)塊，第二總線_時間數(shù)據(jù)塊表示當前的總線時間。
13.如權利要求10所述的總線橋，其中，除了周期巨人入口(82或102)的每個橋入口(120或151)包括一個模Nμs計數(shù)器(46”)，接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(123)的周期計數(shù)器輸出，并響應該輸出每Nμs產(chǎn)生一個定時信號，其中N是由一個規(guī)定的總線協(xié)議指定的值；一個狀態(tài)機(48”)，響應定時信號產(chǎn)生一個信道請求信號；一個物理層(50”)，接收信道請求信號，并響應該信道請求信號在確定了由無線開關系統(tǒng)(24)使用的無線通信信道可用之后產(chǎn)生一個信道可用信號，其中，狀態(tài)機(48”)接收信道可用信號，并響應信道可用信號產(chǎn)生一個分組標題和一個使能信號；一個寄存器(52”)，具有接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(123)的周期計數(shù)器輸出的第一輸入和接收使能信號的第二輸入，從而寄存器(52”)響應使能信號輸出一總線_時間數(shù)據(jù)塊，所述總線_時間數(shù)據(jù)塊表示當前的總線時間；以及其中，分組標題和總線_時間數(shù)據(jù)塊一起組成由相應無線開關子系統(tǒng)(122)發(fā)送的周期_開始分組。
14.如權利要求10所述的總線橋，其中，每個與除了周期巨人入口(82，102，或141)的橋入口(120或151)相連的無線開關子系統(tǒng)(122或150)包括一個無線物理層(60”)，從其相應的橋入口(120或151)接收一個周期_開始分組；一個譯碼部分(62”)，對周期_開始分組的分組標題進行譯碼，并輸出一個表示接收到周期_開始分組的譯碼信號；一個處理延遲部分(66”)，確定譯碼周期_開始分組所需的處理時間，并輸出一個表示所確定的處理時間的處理延遲時間輸出，一個延遲單元(70”)，將譯碼信號延遲處理延遲時間，并輸出一個加載信號；一個寄存器(64”)，接收總線_時間數(shù)據(jù)塊，并產(chǎn)生一個表示當前總線_時間的寄存器輸出；一個加法器(68”)，對處理延遲時間和寄存器輸出求和，并輸出該總和；以及其中，相應周期時鐘子系統(tǒng)(123)的周期計數(shù)器接收加載信號，并響應該加載信號將總和加載進相應周期時鐘子系統(tǒng)(123)的周期計數(shù)器(121)。
15.如權利要求9所述的總線橋，其中，與周期巨人入口(102)相連的開關子系統(tǒng)(100)包括一個模Wμs計數(shù)器(46’)，接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(103)的周期計數(shù)器輸出，并每Wμs產(chǎn)生一個第一定時信號，其中W是由幀同步協(xié)議指定的幀時間；一個狀態(tài)機(48)，響應定時信號產(chǎn)生一個信道請求信號；一個物理層(50)，接收第一信道請求信號，并響應第一信道請求信號在確定了由開關系統(tǒng)(24)使用的通信信道可用之后產(chǎn)生一第一信道可用信號，其中，狀態(tài)機(48)接收信道可用信號，并響應信道可用信號產(chǎn)生一個分組標題和一個使能信號；一個寄存器(52)，具有接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(103)的周期計數(shù)器輸出的第一輸入和接收第一使能信號的第二輸入，從而寄存器(52)響應第一使能信號輸出一第一總線_時間數(shù)據(jù)塊，所述第一總線_時間數(shù)據(jù)塊表示當前的總線時間；以及其中，分組標題和總線_時間數(shù)據(jù)塊一起組成由開關子系統(tǒng)(100)發(fā)送的周期_開始分組。
16.如權利要求9所述的總線橋，其中，與周期巨人入口(141)相連的無線開關子系統(tǒng)(140)包括一個模Wμs計數(shù)器(46’)，接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(83)的周期計數(shù)器輸出，并每Wμs產(chǎn)生一個定時信號，其中W是由幀同步協(xié)議指定的幀時間；一個狀態(tài)機(48)，響應定時信號產(chǎn)生一個信道請求信號；一個比較電路(142)，將相應周期時鐘子系統(tǒng)(83)的周期計數(shù)器輸出的規(guī)定的較低有效位與一預設值進行比較，并在檢測到相等之后輸出一個觸發(fā)信號；一個無線物理層(50)，接收信道請求信號，并響應信道請求信號在確定了由無線開關系統(tǒng)(24)使用的無線通信信道可用之后產(chǎn)生一個信道可用信號，其中，狀態(tài)機(48)接收信道可用信號，并響應于接收到信道可用信號和觸發(fā)信號產(chǎn)生一個分組標題和一個使能信號；一個寄存器(52)，具有接收相應周期時鐘子系統(tǒng)(83)的周期計數(shù)器輸出的第一輸入和接收所述使能信號的第二輸入，從而寄存器(52)響應所述使能信號輸出一個總線_時間數(shù)據(jù)塊，所述總線_時間數(shù)據(jù)塊表示當前的總線時間；以及其中，分組標題和總線_時間數(shù)據(jù)塊一起組成由相應的無線開關子系統(tǒng)(140)發(fā)送的周期_開始分組。
17.一種用于在總線橋(20)中分配周期時鐘的方法，總線橋(20)包括多個橋入口(22)和多個開關子系統(tǒng)(80，100，122，140，或150)，每個橋入口與一個相應總線(30)相連；每個開關子系統(tǒng)與一個相應的橋入口(22)相連，其中，多個開關子系統(tǒng)(80，100，122，140，或150)共同構成一個將多個橋入口(22)互連的開關系統(tǒng)(24)，所述方法包括下列步驟在每個橋入口(22)，產(chǎn)生一個周期時鐘；在每個橋入口(22)，采用一個周期計數(shù)器(90，112，121)產(chǎn)生一個周期計數(shù)器輸出；以及采用周期計數(shù)器輸出為橋入口(20)和與其相連的相應開關子系統(tǒng)產(chǎn)生一個公共時序基準。
全文摘要
一種用于互連多個總線(30)的總線橋(20),包括多個橋入口(22)和多個開關子系統(tǒng)(80,100,122,140,或150),每個橋入口(22)與一個相應的總線(30)相連,每個開關子系統(tǒng)與一個相應的橋入口(22)相連。多個開關子系統(tǒng)(80,100,122,140,或150)共同構成一個將多個橋入口(22)互連的開關系統(tǒng)(24)?？偩€橋(20)還包括多個周期時鐘子系統(tǒng)(83,103,或123),每個周期時鐘子系統(tǒng)可操作地與一個相應的橋入口(22)和與其相連的相應開關子系統(tǒng)(80,100,122,140,或150)相聯(lián)系。每個周期時鐘子系統(tǒng)(83,103或123)包括一個產(chǎn)生周期時鐘的周期時鐘發(fā)生器(92或110)和一個周期計數(shù)器(90,112,或121),周期計數(shù)器(90,112,或121)在其復位輸入接收周期時鐘,并產(chǎn)生一個周期計數(shù)器輸出,所述周期計數(shù)器輸出構成相應開關子系統(tǒng)(80,100,122,140,或150)和相應橋入口(22)的一個公共時序基準?？偩€橋(22)最好是IEEE1394串行總線橋。這里公開了開關子系統(tǒng)和橋入口的各個特定實施例。
文檔編號G06F13/38GK1254426SQ98804652
公開日2000年5月24日 申請日期1998年10月8日 優(yōu)先權日1997年12月30日
發(fā)明者S·N·胡雅卡 申請人:皇家菲利浦電子有限公司