專利名稱：交叉矩陣裝置及其控制方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于使用分組在多個LSI模塊(例如MPU和子系統(tǒng))之間相互傳送數(shù)據(jù)的交叉矩陣(cross bar)裝置及其控制方法和程序，更具體地，涉及已提高了要寫入到交叉矩陣內(nèi)部的輸入隊列中的數(shù)據(jù)分組的吞吐量的交叉矩陣裝置及其控制方法與程序。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，交叉矩陣裝置具有在不同LSI模塊之間中繼數(shù)據(jù)分組的功能。在這種交叉矩陣裝置中，設(shè)置用于存儲從LSI模塊傳送的分組的輸入隊列。該交叉矩陣裝置適于將所接收的分組寫入到根據(jù)目的地對分組進(jìn)行分類的輸入隊列中，并且隨后通過將分組歸類到為各目的地設(shè)置的各個輸出隊列來選擇從輸入隊列中讀取的分組，并將這些分組從輸出隊列發(fā)送到目的地LST模塊。圖1是設(shè)置在常規(guī)交叉矩陣裝置中的輸入隊列單元的方框圖。在圖1中，由未示出的分組接收單元接收根據(jù)外部時鐘通過外部總線從源LSI模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。在這種情況下，將交叉矩陣裝置的內(nèi)部時鐘的頻率設(shè)定為用于在LSI模塊之間相互傳送分組的外部時鐘的頻率的1/2，并將內(nèi)部總線寬度設(shè)置為外部總線寬度的兩(2)倍。例如，當(dāng)外部總線寬度為36位時，通過采用并行內(nèi)部總線使內(nèi)部總線寬度為72位。因此，所傳送的分組由頭部和多個字構(gòu)成，并具有與奇數(shù)字的長度相同的長度。當(dāng)從外部總線接收到分組后，分組接收單元與內(nèi)部總線并行地輸出所接收分組的頭部以及頭部后面的字，將這些頭部和字分類為由外部時鐘定義的偶數(shù)編號接收定時的頭部和字以及奇數(shù)編號接收定時的頭部和字。然后，將偶數(shù)編號接收定時的頭部和字輸入到偶數(shù)編號鎖存(latch)單元200，并將奇數(shù)編號接收定時的頭部和字輸入到奇數(shù)編號鎖存單元202。偶數(shù)編號鎖存單元200將其輸入路徑分為頭部部分通路204和數(shù)據(jù)部分通路206。對頭部部分通路204設(shè)置頭部ECC檢測/校正單元208和頭部鎖存210，并對數(shù)據(jù)部分通路206設(shè)置數(shù)據(jù)鎖存212。通過路徑215將分組從選擇器216輸入到輸入隊列單元230。類似地，奇數(shù)編號鎖存單元202將其輸入路徑分為頭部部分通路217和數(shù)據(jù)部分通路218。對頭部部分通路217設(shè)置頭部ECC檢測/校正單元220和頭部鎖存222，并對數(shù)據(jù)部分通路218設(shè)置數(shù)據(jù)鎖存224。通過路徑225將分組從選擇器226輸入到輸入隊列單元230。頭部檢測/校正單元208和220檢測并校正分組的頭部中的錯誤，在頭部鎖存210和222內(nèi)保存了頭部之后，將頭部寫入到輸入隊列單元230。同時，在檢測了頭部的有效性之后，頭部ECC檢測/校正單元208和220基于包含在頭部中的數(shù)據(jù)長度信息，通過數(shù)據(jù)部分通路206和218選擇與數(shù)據(jù)長度相對應(yīng)的分組的字，并將分組的這些字發(fā)送到輸入隊列單元230。輸入隊列單元230設(shè)置有偶數(shù)編號輸入隊列單元232和奇數(shù)編號隊列單元234。為了通過降低相同地址的比率來提高吞吐量，將傳送地址分為四個傳送地址組，并且分別對于各個傳送地址組，偶數(shù)編號輸入隊列單元232設(shè)置有分別使用FIFO緩沖器的第一偶數(shù)編號隊列236-1、第二偶數(shù)編號隊列236-2、第三偶數(shù)編號隊列236-3以及第四偶數(shù)編號隊列236-4。類似地，分別對于通過劃分而產(chǎn)生的四個傳送地址組中的每一個，奇數(shù)編號輸入隊列單元234也設(shè)置有第一奇數(shù)編號隊列238-1、第二奇數(shù)編號隊列238-2、第三奇數(shù)編號隊列238-3和第四奇數(shù)編號隊列238-4。在這種情況下，參照各個發(fā)送地址的輸入隊列單元230，例如，以第一傳送地址組為例，第一傳送地址組的單元230由兩(2)個隊列構(gòu)成第一偶數(shù)編號隊列236-1，當(dāng)分組的頭部以及該頭部后面的字的接收定時為外部時鐘頻率的偶數(shù)編號接收定時時，將分組寫入該隊列；以及第一奇數(shù)編號隊列238-1，當(dāng)該接收定時為奇數(shù)編號接收定時時，將分組寫入該隊列。類似地，第二傳送地址組由兩(2)個隊列構(gòu)成，即第二偶數(shù)編號隊列236-2和第二奇數(shù)編號隊列238-2，第三傳送地址組由兩(2)個隊列構(gòu)成，即第三偶數(shù)編號隊列236-3和第三奇數(shù)編號隊列238-3，并且第四傳送地址組由兩(2)個隊列構(gòu)成，即第四偶數(shù)編號隊列236-4和第四奇數(shù)編號隊列238-4。此外，為輸入隊列單元230設(shè)置的隊列236-1至236-4與238-1至238-4中的每一個都使用可以在一(1)個時鐘周期內(nèi)進(jìn)行讀寫的寄存(register)文件，并適于由八(8)級分組存儲扇區(qū)構(gòu)成，以使得能夠在其中存儲多達(dá)八(8)個分組。
圖2示出了其頭部的接收定時為外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時的分組的鎖存定時，以及根據(jù)圖2的第一地址傳送組的偶數(shù)編號鎖存單元200、奇數(shù)編號鎖存單元202、第一偶數(shù)編號隊列236-1以及第一奇數(shù)編號隊列238-1，將分組寫入到輸入隊列單元中。但是，盡管偶數(shù)編號鎖存單元200和奇數(shù)編號鎖存單元202分別具有頭部鎖存和數(shù)據(jù)鎖存，但為便于說明，將這些鎖存單元200和202分別顯示為一(1)個鎖存。在圖2中，假設(shè)與外部時鐘同步地接收到包括頭部H和數(shù)據(jù)字D0到D7并長度等于九(9)個字的長度的分組。在這種情況下，在外部時鐘的偶數(shù)編號定時分別接收到頭部H和字D1、D3、D5和D7，并由此將其逐個地輸入到偶數(shù)編號鎖存單元200中，而在外部時鐘的奇數(shù)編號定時分別接收到字D0、D2、D4和D6，并由此將其逐個地輸入到奇數(shù)編號鎖存單元202中。因此，偶數(shù)編號鎖存單元200和奇數(shù)編號鎖存單元202以每次兩(2)個字的方式逐個地鎖存所接收的分組的字(包括頭部)，并在鎖存之間交替地采用路徑215和225，以每次兩(2)個字的方式將頭部和字寫入到第一偶數(shù)編號隊列236-1和第一奇數(shù)編號隊列238-1中。將分組末端的字D7作為“一(1)個字寫入”寫入到第一偶數(shù)編號隊列236-1中。
圖3示出了其頭部的接收定時為外部時鐘的奇數(shù)編號接收定時的接收分組的鎖存定時，以及該分組到輸入隊列單元中的寫入。在這種情況下，在外部時鐘的奇數(shù)編號定時分別接收頭部H和字D1、D3、D5以及D7，并由此將其逐個地輸入到奇數(shù)編號鎖存單元202中，而在外部時鐘的偶數(shù)編號定時分別接收字D0、D2、D4和D6，并由此將其逐個地輸入到偶數(shù)編號鎖存單元200中。對于接收分組起始處的頭部H，由于當(dāng)奇數(shù)編號鎖存單元202鎖存頭部H時，在偶數(shù)編號鎖存單元200內(nèi)沒有數(shù)據(jù)，所以將頭部H作為一(1)個字寫入寫入到第一奇數(shù)編號隊列238-1中。對于頭部H后面的分組的字D0至D7，由于字D0至D7由偶數(shù)編號鎖存單元200和奇數(shù)編號鎖存單元202以每次兩(2)個字的方式逐個地鎖存，所以對于各個鎖存，交替地使用路徑215和225，以每次兩(2)個字的方式將字D0至D7寫入到第一偶數(shù)編號隊列236-1和第一奇數(shù)編號隊列238-1中。但是，在接收分組到常規(guī)輸入隊列單元中的該寫入中，在尋址到相同目的地并且長度分別等于奇數(shù)編號字的長度的分組連續(xù)的情況下，出現(xiàn)吞吐量下降的問題，這是因為當(dāng)依據(jù)將分組寫入隊列的定時從輸入隊列單元讀取并傳送分組時，在分組之間可能會存在空缺。
圖4示出了當(dāng)依次在外部時鐘的偶數(shù)編號定時接收到尋址到相同目的地并且長度等于五(5)個字的長度的分組時，寫入到第一偶數(shù)編號隊列236-1和第一奇數(shù)編號隊列238-1中的狀態(tài)。對于第一接收分組，由于在外部時鐘的偶數(shù)編號定時接收到該分組的頭部H和字D1和D3，所以將頭部H和字D1和D3寫入到第一偶數(shù)編號隊列236-1中。由于在外部時鐘的奇數(shù)編號定時接收到該分組的字D0和D2，所以將字D0和D2寫入到第一奇數(shù)編號隊列238-1中。還對下一個接收分組進(jìn)行相同的處理。當(dāng)從存儲有依次在上述外部時鐘的偶數(shù)編號定時接收的分組的輸入隊列單元中讀取分組時，設(shè)定讀取指針P1至P3來讀取分組。在這種情況下，對于讀取指針P1和P2，讀取為兩(2)個字的并行讀取。但是，對于分組的最末數(shù)據(jù)D3，讀取為通過指針P3進(jìn)行的一(1)個字讀取，由此在連續(xù)讀取分組時，在包括讀取分組240的分組之間產(chǎn)生不包含數(shù)據(jù)的空缺242。因此，降低了吞吐量。
圖5示出了從輸入隊列單元中讀取分組的情況，該輸入隊列單元存儲有尋址到相同目的地并且已在外部時鐘的奇數(shù)編號定時接收到的分組。盡管設(shè)定讀取指針P1至P3來讀取分組，但由讀取指針P1進(jìn)行的頭部H的讀取為一(1)個字讀取，并且由此在連續(xù)讀取分組時，在包括讀取分組244的分組之間產(chǎn)生不包含數(shù)據(jù)的空缺246。因此，降低了吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種交叉矩陣裝置及其控制方法和程序，該交叉矩陣裝置在分組字級別上提高了通過輸入隊列單元的分組傳送的吞吐量。本發(fā)明提供了交叉矩陣裝置，該交叉矩陣裝置適于將其內(nèi)部時鐘頻率設(shè)定為外部時鐘頻率(用于在多個模塊之間相互傳送分組)的1/2，并將其內(nèi)部總線寬度構(gòu)造為外部總線寬度的兩(2)倍，并且該交叉矩陣裝置在根據(jù)目的地存儲并對所接收分組進(jìn)行分類之后讀取這些分組，所述交叉矩陣裝置包括分組接收單元，用于與外部時鐘同步地接收逐字發(fā)送的分組，以及將包括頭部在內(nèi)的分組的多個字分為外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時的頭部和字以及奇數(shù)編號接收定時的頭部和字，并與內(nèi)部時鐘同步地并行輸出這些字和頭部；偶數(shù)編號鎖存單元，用于鎖存從分組接收單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字；奇數(shù)編號鎖存單元，用于鎖存從分組接收單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字；分別針對各個目的地的多個偶數(shù)編號列隊，各個偶數(shù)編號隊列包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級，向其中逐個分組地寫入從偶數(shù)編號鎖存單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字；分別針對各個目的地的多個奇數(shù)編號列隊，各個奇數(shù)編號隊列包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級，向其中逐個分組地寫入從奇數(shù)編號鎖存單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字；旁通單元，用于對偶數(shù)鎖存單元進(jìn)行旁通；交換電路單元，用于將偶數(shù)編號鎖存單元和旁通單元的輸出交換到奇數(shù)編號隊列單元，以及將奇數(shù)編號鎖存單元的輸出交換到偶數(shù)編號隊列單元；寫控制單元，當(dāng)依次接收多個分組時，寫入分組的字，以使得所接收分組的頭部分別交替設(shè)置在這些隊列之間的偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的各個分組存儲扇區(qū)中；以及讀控制單元，用于從偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中以每次兩(2)個字的方式并行地讀取所述分組的字。
將間歇地接收的分組的頭部的接收定時和連續(xù)接收的分組的起始分組的頭部的接收定時設(shè)定為外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時。當(dāng)間歇地或連續(xù)地接收多個分組時，寫控制單元寫入分組的字，從而將奇數(shù)編號接收分組的頭部逐個地設(shè)置到偶數(shù)編號隊列的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，并將偶數(shù)編號接收分組的頭部逐個地設(shè)置到奇數(shù)編號隊列的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中。當(dāng)交叉矩陣裝置包括八(8)級構(gòu)成的分組存儲扇區(qū)作為偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列時，寫控制單元寫入分組的字，從而將第一、第三、第五和第七接收分組的頭部逐個地設(shè)置在偶數(shù)編號隊列的第一、第三、第五和第七分組存儲扇區(qū)中，并將第二、第四、第六和第八接收分組的頭部逐個地設(shè)置在奇數(shù)編號隊列的第二、第四、第六和第八分組存儲扇區(qū)中。當(dāng)間歇地或連續(xù)地接收尋址到不同目的地的分組時，寫控制單元執(zhí)行以下操作。
(情況1)在接收分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且分組存儲扇區(qū)為偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的奇數(shù)編號級的情況下，寫控制單元將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)寫入到偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)內(nèi)。
(情況2)在接收分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且分組存儲扇區(qū)為偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的偶數(shù)編號級的情況下，寫控制單元交換并將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)寫入到奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及交換并將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到偶數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)內(nèi)。
當(dāng)間歇地或連續(xù)地接收尋址到不同目的地的分組時，寫控制單元執(zhí)行以下操作。
(情況3)在接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，并且偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于奇數(shù)編號級的情況下，寫控制單元交換并將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)寫入到偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及將由通過旁通單元進(jìn)行旁通后進(jìn)行交換而獲得的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)內(nèi)。
(情況4)在接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，并且偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于偶數(shù)編號級的情況下，寫控制單元將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)寫入到奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及將由旁通單元進(jìn)行了旁通的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)內(nèi)。
(三(3)個字同時寫入)當(dāng)連續(xù)接收到具有偶數(shù)編號接收定時的頭部的第一目的地分組和該第一目的地分組之后的第二目的地分組(其具有奇數(shù)編號接收定時的頭部并尋址到與第一目的地分組不同的目的地)時，對于第一目的地分組和第二目的地分組之間的邊界部分，寫控制單元(1)將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的第一目的地分組的最后一個字寫入到與第一目的地相對應(yīng)的偶數(shù)編號隊列內(nèi)；(2)將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的第二目的地分組的頭部交換并寫入到與第二目的地相對應(yīng)的偶數(shù)編號隊列內(nèi)；(3)將從第一旁通單元獲得的緊接著第二目的地分組的頭部的分組的字交換并寫入到與第二目的地相對應(yīng)的奇數(shù)編號隊列內(nèi)，由此執(zhí)行分組的三(3)個字的同時寫入。
當(dāng)連續(xù)接收到尋址到相同目的地的分組時，寫控制單元執(zhí)行以下操作。
(情況5)在接收分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于奇數(shù)編號級的情況下，寫控制單元將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)寫入到偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號分組扇區(qū)內(nèi)。
(情況6)在接收分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于偶數(shù)編號級的情況下，寫控制單元將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)交換并寫入到奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字交換并寫入到偶數(shù)編號隊列內(nèi)的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)。
當(dāng)連續(xù)接收尋址到相同目的地的分組時，寫控制單元執(zhí)行以下操作。
(情況7)在接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，前一級分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)在奇數(shù)編號級的情況下，寫控制單元將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)交換并寫入到偶數(shù)編號隊列內(nèi)的奇數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字交換并寫入到奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號分組扇區(qū)內(nèi)。
(情況8)在接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，前一級分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)在偶數(shù)編號級的情況下，寫控制單元將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)寫入到奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到偶數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)。
在接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，并且前一級分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時的情況下，寫控制單元執(zhí)行以下操作。
(情況9)在偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于奇數(shù)編號級的情況下，寫控制單元將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)交換并寫入到奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)，以及利用旁通單元進(jìn)行旁通，并將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字交換并寫入到奇數(shù)編號隊列內(nèi)的奇數(shù)編號分組扇區(qū)。
(情況10)在偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于偶數(shù)編號級的情況下，寫控制單元將由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字(包括頭部)寫入到奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)中，以及將由偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到偶數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)中。
寫控制單元在以下任何一個定時將分組的字中的兩(2)個字并行地寫入到偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中在由偶數(shù)編號鎖存單元和奇數(shù)編號鎖存單元鎖存分組的字(包括頭部)中的兩(2)個字的定時；在由偶數(shù)編號鎖存單元和奇數(shù)編號鎖存單元鎖存并交換分組的字(包括頭部)中的兩(2)個字的定時；以及在由奇數(shù)編號鎖存單元鎖存分組的字(包括頭部)并且從旁通單元中輸出經(jīng)旁通的分組的字的定時。該控制單元從偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的奇數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)中以每次兩(2)個字的方式并行地讀取分組的字；在與下一個偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)的邊界部分中，并行地讀取兩(2)個字，即前一個奇數(shù)編號級上的分組存儲扇區(qū)中的最后一個字和下一個偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)中的頭部；對于在讀取頭部之后的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)中地分組的其余字，從與偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)偏移一(1)個字的位置，以每次兩(2)個字的方式并行地讀取分組的字；以及然后，重復(fù)上述操作。
(方法)本發(fā)明提供了一種控制交叉矩陣裝置的方法。本發(fā)明提供了控制下述交叉矩陣裝置的方法，該交叉矩陣裝置適于將其內(nèi)部時鐘頻率設(shè)置為外部時鐘頻率(用于在多個模塊之間相互傳送分組)的1/2，并將其內(nèi)部總線寬度構(gòu)造為外部總線寬度的兩(2)倍，并且在根據(jù)目的地存儲并對所接收的分組進(jìn)行分類之后讀取這些分組，所述方法包括分組接收步驟，用于接收與外部時鐘同步地逐字發(fā)送的分組，以及將分組的多個字(包括頭部)分為外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時的頭部和字以及奇數(shù)編號接收定時的頭部和字，并與內(nèi)部時鐘同步地并行輸出這些字和頭部；偶數(shù)編號鎖存步驟，用于將從分組接收步驟輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字鎖存到偶數(shù)編號鎖存單元中；奇數(shù)編號鎖存步驟，用于將從分組接收步驟輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字鎖存到奇數(shù)編號鎖存單元中；偶數(shù)編號隊列步驟，用于逐個分組地將從偶數(shù)編號鎖存單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到各個目的地的各個偶數(shù)編號隊列(包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級)中；奇數(shù)編號隊列步驟，用于逐個分組地將從奇數(shù)編號鎖存單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到各個目的地的各個奇數(shù)編號隊列(包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級)中；旁通步驟，用于對偶數(shù)鎖存單元進(jìn)行旁通；交換步驟，用于將偶數(shù)編號鎖存單元和旁通單元的輸出交換到奇數(shù)編號隊列單元，以及將奇數(shù)編號鎖存單元的輸出交換到偶數(shù)隊列單元；寫控制步驟，當(dāng)連續(xù)接收到多個分組時，寫入分組的字，以將所接收分組的頭部分別交替地設(shè)置在這些隊列之間的偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的各個分組存儲扇區(qū)中；以及讀控制步驟，用于從偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中以每次兩(2)個字的方式并行地讀取分組的字。
本發(fā)明提供了一種由交叉矩陣裝置的計算機(jī)執(zhí)行的程序。該交叉矩陣裝置適于將其內(nèi)部時鐘頻率設(shè)置為外部時鐘頻率(用于在多個模塊之間相互傳送分組)的1/2，并將其內(nèi)部總線寬度構(gòu)造為外部總線寬度的兩(2)倍，并且在根據(jù)目的地存儲并對所接收的分組進(jìn)行分類之后讀取這些分組，本發(fā)明的程序可操作用來運(yùn)行交叉矩陣裝置的計算機(jī)以執(zhí)行下述步驟分組接收步驟，用于接收與外部時鐘同步地逐字發(fā)送的分組，以及將分組的多個字(包括頭部)分為外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時的頭部和字以及奇數(shù)編號接收定時的頭部和字，并與內(nèi)部時鐘同步地并行輸出這些字和頭部；偶數(shù)編號鎖存步驟，用于將從分組接收步驟輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字鎖存到偶數(shù)編號鎖存單元中；奇數(shù)編號鎖存步驟，用于將從分組接收步驟輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字鎖存到奇數(shù)編號鎖存單元中；偶數(shù)編號隊列步驟，用于逐個分組地將從偶數(shù)編號鎖存單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到各個目的地的各個偶數(shù)編號隊列(包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級)中；奇數(shù)編號隊列步驟，用于逐個分組地將從奇數(shù)編號鎖存單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到各個目的地的各個奇數(shù)編號隊列(包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級)中；旁通步驟，用于對偶數(shù)鎖存單元進(jìn)行旁通；交換步驟，用于將偶數(shù)編號鎖存單元和旁通單元的輸出交換到奇數(shù)編號隊列單元，以及將奇數(shù)編號鎖存單元的輸出交換到偶數(shù)隊列單元；寫控制步驟，當(dāng)連續(xù)接收到多個分組時，寫入分組的字，以將所接收分組的頭部分別交替地設(shè)置在這些隊列之間的偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的各個分組存儲扇區(qū)中；以及讀控制步驟，用于從偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中以每次兩(2)個字的方式并行地讀取分組的字。
用于控制交叉矩陣裝置的方法和程序的細(xì)節(jié)與與本發(fā)明的交叉矩陣裝置的基本相同。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)將多個接收分組逐個地存儲到輸入隊列單元中時，可以將數(shù)據(jù)寫入到隊列中，以使得讀取數(shù)據(jù)的定時變得同步，通過寫入分組的字，將分組的頭部交替設(shè)置在偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的各個分組存儲扇區(qū)中，由此可以在讀取分組時防止出現(xiàn)定時間隙。因此，當(dāng)連續(xù)接收到長度等于奇數(shù)編號字的長度的分組時可以連續(xù)地定時執(zhí)行通過輸入隊列的分組傳送。因此，可以提高吞吐量。從以下參照附圖的詳細(xì)說明，將更清楚地理解本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是對常規(guī)交叉矩陣裝置設(shè)置的輸入隊列單元的電路框圖；圖2是用于將偶數(shù)編號接收定時的分組寫入到隊列中的常規(guī)處理的說明圖；圖3是用于將奇數(shù)編號接收定時的分組寫入到隊列中的常規(guī)處理的說明圖；圖4是用于從輸入隊列中連續(xù)讀取偶數(shù)編號接收定時的分組的常規(guī)處理的說明圖；圖5是用于從輸入隊列中連續(xù)讀取奇數(shù)編號接收定時的分組的常規(guī)處理的說明圖；圖6是采用本發(fā)明的交叉矩陣裝置的電路系統(tǒng)的說明圖；圖7A和7B是本發(fā)明的交叉矩陣裝置的電路框圖；圖8A和8B示出了作為本發(fā)明實施例的圖7A和7B的鎖存單元與輸入端口的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的電路圖；圖9是本發(fā)明的交叉矩陣裝置中的外部總線和內(nèi)部總線的分組傳送的說明圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的隊列寫入處理的說明，該隊列寫入處理用于將所接收的分組交替地寫入到偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中；圖11A至11C是根據(jù)本發(fā)明的隊列寫入模式的說明圖，根據(jù)頭部的偶數(shù)編號接收定時和奇數(shù)編號接收定時對這些隊列寫模式進(jìn)行分類；圖12A和12B是在尋址到相同目的地的接收分組為連續(xù)的情況下的隊列寫入處理的說明圖；圖13A和13B是在尋址到不同目的地，并且在奇數(shù)編號接收定時(在偶數(shù)編號接收定時的分組之后)的分組為連續(xù)的情況下對分組邊界的三(3)個字同時寫入的說明圖；圖14A和14B是示出了與常規(guī)處理相比的本發(fā)明的用于從輸入隊列中連續(xù)讀取偶數(shù)編號接收定時的分組的處理的說明圖；圖15A和15B是示出了與常規(guī)處理相比的本發(fā)明的用于從輸入隊列中連續(xù)讀取奇數(shù)編號接收定時的分組的處理的說明圖；圖16A和16B是示出了到輸入隊列中的分組寫入處理的流程圖；圖16C是示出了接著圖16A和16B的分組寫入處理的流程圖；圖17A和17B是圖16A和16B的流程圖中的情況1與情況2的寫入處理的說明圖；圖17C和17D是圖16A和16B的流程圖中的情況3與情況4的寫入處理的說明圖；圖17E和17F是圖16C的流程圖中的情況7與情況8的寫入處理的說明圖；以及圖17G和17H是圖16C的流程圖中的情況9與情況10的寫入處理的說明圖。
具體實施例方式
圖6是使用本發(fā)明的交叉矩陣裝置的信息處理系統(tǒng)的說明圖。在圖6中，在該示例中，本發(fā)明的交叉矩陣裝置10利用外部總線連接在構(gòu)成MPU或輸入/輸出子系統(tǒng)的LSI模塊12-1、12-2、12-3和12-4之間；從LSI模塊12-1、12-2、12-3和12-4接收尋址到不同模塊(包括源模塊本身)的數(shù)據(jù)分組(以下簡稱為“分組”)；將分組存儲到內(nèi)部的輸入隊列單元中；然后，從輸入隊列單元中讀取分組；對各個發(fā)送目的地對分組進(jìn)行分類；將分組存儲到輸出隊列單元中；以及此后將分組傳送到目的地。
圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明的交叉矩陣裝置的電路框圖。交叉矩陣裝置10包括輸入端口18、分類/選擇單元20和輸出端口22。將來自圖6中所示的LSI模塊12-1至12-4的四(4)個外部總線輸出到輸入端口18。從輸出端口22連接輸出到圖6的LSI模塊12-1至12-4的外部總線24。對于輸入端口18，從其上連接外部總線16的一側(cè)開始按順序設(shè)置分組接收單元26、鎖存單元28和輸入隊列單元30。連接到交叉矩陣裝置10的外部總線16根據(jù)外部時鐘從各個LSI模塊逐字地傳送分組，外部總線16的時鐘頻率例如為1.3GHz并且總線寬度為36位(4(四)字節(jié))。相反，交叉矩陣裝置10的內(nèi)部總線根據(jù)內(nèi)部時鐘來傳送分組。內(nèi)部時鐘的時鐘頻率為667MHz(其為外部時鐘頻率的一半)并且通過并行設(shè)置36位總線來將總線寬度設(shè)定為72位(8(八)字節(jié))。在已接收到與外部時鐘同步地從LSI模塊中逐字傳送的分組之后，分組接收單元26將包括分組的頭部在內(nèi)的分組的多個字分為偶數(shù)編號接收定時的字和頭部以及奇數(shù)編號接收定時的字和頭部，并與內(nèi)部時鐘同步地并行輸出這些字。設(shè)置在分組接收單元26之后的鎖存單元28執(zhí)行用于將所接收分組的頭部和頭部后面的字基本上以每次兩(2)個字的方式寫入到輸入隊列單元30中的鎖存。對于頭部，鎖存單元28執(zhí)行ECC檢測/校正。對于輸入隊列單元30，與作為目的地的四(4)個LSI模塊12-1至12-4相對應(yīng)地設(shè)置第一輸入隊列單元36-1、第二輸入隊列單元36-2、第三輸入隊列單元36-3和第四輸入隊列單元36-4。此外，輸入隊列單元36-1至36-4中的每一個都包括奇數(shù)編號隊列和偶數(shù)編號隊列兩(2)個隊列，如對于第一輸入隊列單元36-1所示。在輸入隊列單元30中，分類/選擇單元20讀取對于第一輸入隊列單元36-1至第四輸入隊列單元36-4所劃分的并對于各個目的地所存儲的接收分組，并在對各個目的地分類并選擇分組之后將分組輸出到輸出端口22。對于輸出端口22，設(shè)置輸出隊列單元34和分組發(fā)送單元35。在存儲分組以調(diào)節(jié)向目的地傳送分組的定時之后，輸出隊列單元34依次讀取分組。然后，分組發(fā)送單元35將分組重構(gòu)為與外部時鐘同步的分組，并將分組從外部總線24傳送到目的地LSI模塊。
圖8A和8B示出了對作為本發(fā)明實施例的圖7A和7B的輸入端口設(shè)置的鎖存單元28和輸入隊列單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的電路框圖。在圖8A中，鎖存單元28由偶數(shù)編號鎖存單元28-1和奇數(shù)編號鎖存單元28-2構(gòu)成。輸入隊列單元30由輸入偶數(shù)編號隊列單元58-1和輸入奇數(shù)編號隊列單元58-2構(gòu)成。偶數(shù)編號鎖存單元28-1將輸入級的鎖存器37-1之后的內(nèi)部總線分支為三(3)條路徑頭部部分通路40-1、數(shù)據(jù)部分通路42-1和旁通單元52。對頭部部分通路40-1設(shè)置頭部檢測/校正單元44-1和頭部鎖存器46-1。對數(shù)據(jù)部分通路42-1設(shè)置數(shù)據(jù)鎖存器48-1。將頭部鎖存器46-1和數(shù)據(jù)鎖存器48-1的輸出輸入到選擇器50-1。將來自選擇器50-1的路徑提供給輸入偶數(shù)編號隊列單元58-1作為正常路徑54。旁通單元52對頭部鎖存器46-1和數(shù)據(jù)鎖存器48-1進(jìn)行旁通，因此，可以從旁通單元52中輸出在已由頭部鎖存器46-1鎖存頭部的定時之后一個周期的定時的數(shù)據(jù)。類似地，數(shù)據(jù)鎖存器48-1適于能夠輸出可以在保留分組的字的狀態(tài)下在下一定時獲得的分組的字。將旁通單元52到輸入隊列單元30的路徑表示為旁通路徑55。另一方面，奇數(shù)編號鎖存單元28-2將來自輸入級的鎖存器37-2的內(nèi)部總線分支為兩(2)條內(nèi)部總線頭部部分通路40-2和數(shù)據(jù)部分通路42-2。對頭部部分通路40-2設(shè)置頭部ECC檢測/校正單元44-2和頭部鎖存器46-2。對數(shù)據(jù)部分通路42-2設(shè)置數(shù)據(jù)鎖存器48-2。將這些路徑40-2和42-2輸入到選擇器50-2，并將選擇器50-2的輸出連接到輸入奇數(shù)編號隊列單元58-2作為正常路徑56。除了奇數(shù)編號鎖存單元28-2沒有設(shè)置旁通單元52以外，與偶數(shù)編號鎖存單元28-1類似地構(gòu)造該奇數(shù)編號鎖存單元28-2。對于為輸入隊列單元30設(shè)置的輸入偶數(shù)編號隊列單元58-1，與作為圖6中所示的目的地的LSI模塊12-1至12-4相對應(yīng)地設(shè)置第一偶數(shù)編號隊列60-1、第二偶數(shù)編號隊列60-2、第三偶數(shù)編號隊列60-3和第四偶數(shù)編號隊列60-4，并通過正常路徑54從偶數(shù)編號鎖存單元28-1對其進(jìn)行并行輸入。另一方面，對于輸入奇數(shù)編號隊列單元58-2，也與圖6的LSI模塊12-1至12-4相對應(yīng)地設(shè)置第一奇數(shù)編號隊列62-1、第二奇數(shù)編號隊列62-2、第三奇數(shù)編號隊列62-3和第四奇數(shù)編號隊列62-4，并通過正常路徑56從奇數(shù)編號鎖存單元28-2對其進(jìn)行并行輸入。另外，對輸入隊列單元30設(shè)置交換電路單元64。交換電路64包括設(shè)置在輸入偶數(shù)編號隊列單元58-1側(cè)的選擇器66-1至66-4和選擇器68-1至68-4；設(shè)置在輸入奇數(shù)編號隊列單元58-2側(cè)的選擇器70-1至70-4；以及這些選擇器的輸入和輸出側(cè)的這些選擇器的路徑連接。即，將來自偶數(shù)編號鎖存單元28-1的正常路徑54通過選擇器66-1至66-4分別并行地輸入到選擇器68-1至68-4以及分支到輸入奇數(shù)編號隊列單元58-2側(cè)，并輸入到選擇器70-1至70-4。類似地，將來自奇數(shù)編號鎖存單元28-2的正常路徑56輸入到選擇器70-1至70-4以及分支到輸入偶數(shù)編號隊列單元58-1側(cè)，并隨后輸入到選擇器68-1至68-4。因此，除了將來自正常路徑54的分組存儲到作為源存儲單元的輸入偶數(shù)編號隊列單元58-1中以外，還可以通過交換電路單元64的交換操作(切換操作)切換到輸入奇數(shù)編號隊列單元58-2側(cè)來對分組進(jìn)行存儲。對來自奇數(shù)編號鎖存單元28-2的正常路徑56進(jìn)行相同的操作。另外，類似地，對于來自為偶數(shù)編號鎖存單元28-1設(shè)置的旁通單元52的旁通路徑55，除了輸入偶數(shù)編號隊列單元58-1側(cè)的存儲以外，還可以通過將旁通路徑55輸入到選擇器66-1至66-4來交換到輸入奇數(shù)編號隊列單元58-2側(cè)，以對分組進(jìn)行存儲。在這種結(jié)構(gòu)中，第一偶數(shù)編號隊列60-1至第四偶數(shù)編號隊列60-4以及第一奇數(shù)隊列62-1至第四奇數(shù)隊列62-4中的每一個都由基于先進(jìn)先出進(jìn)行操作的FIFO緩沖器構(gòu)成，并且包括可以存儲八(8)個分組的八(8)級分組存儲扇區(qū)。對構(gòu)成分組的各個頭部和各個字執(zhí)行從各個分組存儲扇區(qū)的讀取以及對各個分組存儲扇區(qū)的寫入，并且各個字的讀取和寫入為一(1)次讀取和一(1)次寫入(可以在內(nèi)部時鐘的一(1)個時鐘周期內(nèi)進(jìn)行讀取和寫入)的寄存文件。此外，對鎖存單元28和輸入隊列單元30設(shè)置控制單元72。對于控制單元72，設(shè)置有輸入隊列單元30的寫控制單元74和讀控制單元76。寫控制單元74逐字地執(zhí)行寫入，以當(dāng)已接收到多個分組時，將各個所接收分組的頭部交替地設(shè)置在偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列之間的各個分組存儲扇區(qū)內(nèi)。因此，在本發(fā)明中，對于連續(xù)地或間歇地接收的分組，起始分組的頭部必須處于外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時，因此，將起始分組的頭部存儲在輸入偶數(shù)編號隊列單元58-1側(cè)的對應(yīng)偶數(shù)編號隊列中。然后，由于將起始分組存儲在偶數(shù)編號隊列中，所以對第二分組和后續(xù)分組的頭部交替地進(jìn)行存儲，從而將下一頭部存儲到奇數(shù)編號隊列中，將下一頭部之后的頭部存儲到偶數(shù)編號隊列中，將該頭部后面的頭部存儲到奇數(shù)編號隊列中，等等。因此，如圖中的第一偶數(shù)編號隊列60-1至第四偶數(shù)編號隊列60-4所示，對于八(8)級分組存儲扇區(qū)，將頭部H設(shè)置在作為奇數(shù)編號級的第一級、第三級、第五級和第七級。相反，對于第一奇數(shù)編號隊列62-1至第四奇數(shù)編號隊列62-4，將頭部H設(shè)置在八(8)級分組存儲扇區(qū)中的作為偶數(shù)編號級的第二級、第四級、第六級和第八級。因此，對于第一至第八存儲扇區(qū)，觀察例如與相同目的地相對應(yīng)的第一偶數(shù)編號隊列60-1和第一奇數(shù)編號隊列62-1，從偶數(shù)編號隊列開始，在偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列之間交替地存儲頭部H。當(dāng)從偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中依次讀取分組時，將所接收的分組的頭部交替寫入到與如上所述的相同目的地相對應(yīng)的偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列不會在分組之間產(chǎn)生任何空閑定時，并且由此實現(xiàn)了能夠以每次兩(2)個字的方式依次進(jìn)行讀取的寫入。為控制單元70設(shè)置的讀控制單元76從與相同目的地相對應(yīng)的偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中以每次兩(2)個字的方式并行讀取分組的字。該并行讀取是由所執(zhí)行的寫入來實現(xiàn)的，從而當(dāng)寫控制單元74進(jìn)行寫時，將頭部交替設(shè)置到偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中，并且首先對偶數(shù)編號隊列側(cè)進(jìn)行寫入，并且由此，當(dāng)從偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列依次執(zhí)行并行讀取時，可以依次執(zhí)行兩(2)個字讀取，而在分組之間不產(chǎn)生任何空閑定時。
圖9是本發(fā)明的交叉矩陣裝置中的外部總線和內(nèi)部總線的分組傳送的說明圖。在圖9中，外部總線16使用例如1.3GHz時鐘作為外部時鐘78來逐字地傳送分組數(shù)據(jù)80。外部總線16的總線寬度為四(4)字節(jié)(36位)，并且在該示例中，外部總線16依次發(fā)送分組82-1至82-8八(8)個分組。分組82-1至82-8中的每一個都包括頭部H和四(4)個字(由分組的字D0至D3的標(biāo)號0至3表示)。對于分組數(shù)據(jù)80的接收定時，起始分組82-1的頭部H的接收定時必須為偶數(shù)編號接收定時84，并且因此，下一個分組的字D0的接收定時為奇數(shù)編號接收定時86。當(dāng)依次接收到長度等于上述奇數(shù)編號字的長度的分組時，交替地改變接收定時，以使第二分組82-2的頭部H處于奇數(shù)編號接收定時86，第三分組82-3的頭部H處于偶數(shù)編號接收定時84。如內(nèi)部時鐘88所示，交叉矩陣裝置的內(nèi)部總線38具有667MHz的頻率(其為內(nèi)部時鐘78的頻率的一半)，并具有八(8)字節(jié)(72位)的總線寬度(其為外部時鐘78的兩(2)倍)。因此，在內(nèi)部總線38中，將從外部總線16傳送的分組82-1至82-8作為所轉(zhuǎn)換的并行分組數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，以使得由兩(2)個字構(gòu)成一(1)個總線寬度。此時，在外部總線16中，起始分組82-1的頭部H和字D1和D3處于偶數(shù)編號接收定時84。因此，通過偶數(shù)編號側(cè)的內(nèi)部總線來傳送頭部H和字D1和D3。因此，標(biāo)號0至3表示分組的字D0至D3。
圖10是用于將所接收的分組交替地寫入偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列的根據(jù)本發(fā)明的隊列寫入處理的說明圖。圖10示出了圖8A的偶數(shù)編號鎖存單元28-1和奇數(shù)編號鎖存單元28-2的鎖存輸入定時90，以及隨后寫入到偶數(shù)編號隊列60與奇數(shù)編號隊列62的結(jié)果。鎖存輸入定時90是用于已接收到尋址到相同目的地(在圖9的內(nèi)部總線38中所示)的連續(xù)八(8)個分組82-1至82-8的情況的分組數(shù)據(jù)，并利用圖8A和8B的正?？偩€54和56以每次兩(2)個字的方式將其并行地寫入到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中。也就是，偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62包括以八(8)級構(gòu)成的分組存儲扇區(qū)92-1至92-8。在由圖8A的頭部鎖存器46-1和數(shù)據(jù)鎖存器48-2將起始分組82-1的頭部H和字D0進(jìn)行鎖存的定時(作為鎖存輸入定時)，根據(jù)寫指針P1的指定將頭部H和字D0寫入到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62的第一級的分組存儲扇區(qū)92-1中的頭部位置內(nèi)。然后，根據(jù)寫指針P2的設(shè)定對分組82-1的偶數(shù)編號側(cè)的分組的的字D1和奇數(shù)編號側(cè)的分組的字D2進(jìn)行并行寫入。然后，在分組82-1和下一分組82-2之間的分組邊界上，通過寫指針P3將分組82-1的偶數(shù)編號側(cè)的分組的最后一個字D3和下一分組82-2的頭部H并行寫入到偶數(shù)編號隊列60的分組存儲扇區(qū)92-1和奇數(shù)編號隊列62的下一分組存儲扇區(qū)92-2。然后，在執(zhí)行分組82-2的字D0和D1的并行寫之后，在分組82-2和下一分組82-3之間的分組邊界上，并行寫入分組82-2的最后一個字D3和下一分組82-3的頭部H。此后，對其余的分組82-3至82-8重復(fù)相同的操作。因此，在存儲八(8)個分組82-1至82-8的偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中，可以產(chǎn)生下述的存儲狀態(tài)從偶數(shù)編號隊列60側(cè)開始，在偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62之間按順序交替地將頭部H寫入到分組存儲扇區(qū)92-1至92-8中。在這種情況下，對于本發(fā)明的分組寫入處理，可以列出以下三(3)種隊列寫入模式，包括其頭部位于偶數(shù)編號接收定時的分組寫入(圖10中所示)。
(1)第一情況分組的頭部處于外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時。
(2)第二情況分組的頭部處于外部時鐘的奇數(shù)編號接收定時，并且在前一級不存在分組，或者在前一級存在位于偶數(shù)編號接收定時并尋址到與上述分組不同目的地的分組。
(3)第三情況分組的頭部處于外部時鐘的奇數(shù)編號接收定時，并且在前一級存在位于偶數(shù)編號接收定時并尋址到與上述分組相同目的地的分組。
圖11A示出了第一情況，其中根據(jù)外部時鐘的接收定時為偶數(shù)編號接收定時。在這種情況下，觀察鎖存輸入定時90-1，并行輸入分組的偶數(shù)編號接收定時的頭部H和奇數(shù)編號接收定時的字D0，并在通過偶數(shù)編號鎖存單元28-1和奇數(shù)編號鎖存單元28-2進(jìn)行鎖存之后，由正常路徑54和58將其并行寫入到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62。對于頭部，如圖8A中所示，實際上，這些頭部由頭部鎖存器46-1和46-2鎖存，并且對于分組的字，這些字由數(shù)據(jù)鎖存器48-1和48-2鎖存。但是，為便于說明，由偶數(shù)編號鎖存單元28-1和奇數(shù)編號鎖存單元28-2來簡單地表示這些鎖存器。此外，圖11A的第一情況示出了僅接收到一個分組的情況。但是，如圖10中示出了連續(xù)多個分組的情況。
圖11B示出了第二種情況，在這種情況下，頭部H處于外部時鐘的奇數(shù)編號接收定時，因此，頭部H由如鎖存輸入定時90-2所示的奇數(shù)編號側(cè)的內(nèi)部總線來傳送。在這種情況下，當(dāng)奇數(shù)編號接收定時的分組之前沒有分組時，在由奇數(shù)編號鎖存單元28-2鎖存頭部H的定時，通過路徑55從旁通單元52獲得下一偶數(shù)編號接收定時的分組的字D0。因此，利用該旁通路徑55將分組的頭部H和字D0并行寫入到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中。對于分組的其余字D1和D2，類似地，利用路徑58和旁通路徑55并行寫入這些字D1和D2，并通過路徑58寫入分組的最后一個字D3。另外，在第二種情況下，在具有奇數(shù)編號接收定時的頭部部分的分組的前一級存在具有偶數(shù)編號接收定時的頭部并尋址到與上述分組不同的目的地的分組，執(zhí)行以下說明中所述的對三(3)個隊列的三(3)字同時寫入處理。
圖11C示出了第三種情況，如鎖存輸入定時90-3中所示，其為分組的頭部部分處于外部時鐘的奇數(shù)編號接收定時的情況，以及在前一級存在具有偶數(shù)編號接收定時的頭部并尋址到與上述分組相同目的地的分組的情況。在這種情況下，當(dāng)奇數(shù)編號鎖存單元28-2鎖存頭部H時，在該定時之前的定時，由偶數(shù)編號鎖存單元28-1保留了前一級的分組的最后一個字Dγ，因此，在利用正常路徑54和58將分組的數(shù)據(jù)Dγ和頭部H并行寫入到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中之后，利用正常路徑54和58以每次兩(2)個字的方式并行寫入其余字D0、D1、D2和D3。
圖12A和12B是在尋址到相同目的地的接收分組連續(xù)的情況下的隊列寫入處理的說明圖。圖12A示出了鎖存輸入定時，起始分組82-1和第二分組82-2在相同目的地的第一輸入隊列單元36-1中。在這種情況下，對于起始分組82-1，對第一偶數(shù)編號隊列60-1和第一奇數(shù)編號隊列62-1的第一分組存儲扇區(qū)92-11執(zhí)行根據(jù)圖11A的第一種情況的寫入。尋址到相同目的地的下一分組82-2的寫入為根據(jù)圖11C的第三種情況的寫入，并對第一偶數(shù)編號隊列60-1和第一奇數(shù)編號隊列62-1的第二分組存儲扇區(qū)92-12執(zhí)行寫入。在這種情況下，作為對分組82-1和82-2之間的邊界部分的寫入，如寫指針P3所示，執(zhí)行前一分組82-1的最后一個字D3和后一分組82-2的頭部H的并行寫入。
圖13A和13B是在尋址到不同目的地并且處于奇數(shù)編號接收定時(在偶數(shù)編號接收定時的分組之后)的分組連續(xù)的情況下，對分組邊界的三(3)個字同時寫入的說明圖。圖13A示出了鎖存輸入定時以及起始分組82-1的頭部處于外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時并且該分組的目的地為圖13A和13B的第一輸入隊列單元36-1。下一分組82-2處于外部時鐘的奇數(shù)編號接收定時，并尋址到與圖13B的目的地不同的第二輸入隊列單元36-2。在這種情況下，對于起始分組82-1，對根據(jù)圖11A的第一種情況的第一輸入隊列單元36，將分組的字D0和字D1與D2并行寫入到第一偶數(shù)編號隊列60-1和第一奇數(shù)編號隊列62-1，如由寫指針P1和P2所示。然后，當(dāng)由圖8A的數(shù)據(jù)鎖存器48-1鎖存分組82-1的最后一個字D3時，由頭部鎖存器46-2鎖存下一分組82-2的頭部H，并通過旁通路徑55輸出分組82-2的字D0。然后，在分組82-1和下一分組82-2之間的分組邊界上，執(zhí)行三(3)個字同時寫入，其包括將分組的數(shù)據(jù)D3寫入到第一偶數(shù)編號隊列60-1中、將下一分組82-2的頭部H寫入到第二偶數(shù)編號隊列60-2中、以及將下一分組82-2的字D0寫入到第二奇數(shù)編號隊列62-2中。更具體地，由于前一分組82-1的最后一個字由數(shù)據(jù)鎖存器48-1鎖存，所以經(jīng)由正常路徑54，通過寫指針P3的指定將最后一個字保持鎖存地寫入到第一偶數(shù)編號隊列60-1中。此外，由于下一分組82-2的頭部H由頭部鎖存器46-2鎖存，所以通過利用交換電路單元64的選擇器68-2從正常路徑56中進(jìn)行選擇的交換操作，將頭部H寫入到第二偶數(shù)編號隊列60-2中，如由寫指針P3所示。此外，對于通過旁通路徑55從旁通單元52中獲得的下一分組82-2的字D0，在由交換電路單元64的選擇器66-2進(jìn)行選擇之后，通過利用選擇器70-2進(jìn)行選擇的交換操作將字D0寫入到第二奇數(shù)編號隊列62-2中。當(dāng)已完成上述在分組邊界上的三(3)個字同時寫入時，對于下一分組82-2的其余字D1至D3，類似地，在旁通和交換有效的狀態(tài)下執(zhí)行內(nèi)部寫入，并通過該交換在第二偶數(shù)編號隊列60-2側(cè)寫入分組的最后一個字D3。
圖14A和14B是與常規(guī)處理相比，用于從輸入隊列單元中連續(xù)讀取偶數(shù)編號接收定時的分組的本發(fā)明的處理的說明圖。圖14A示出了常規(guī)讀取處理，而圖14B示出了本發(fā)明的讀取處理。在圖14A的常規(guī)讀取處理中，執(zhí)行將偶數(shù)編號接收定時的頭部H寫入到第一偶數(shù)編號隊列60-1和第一奇數(shù)編號隊列62-1中，以使頭部H位于各個分組的第一偶數(shù)編號隊列60-1中。因此，當(dāng)通過讀指針P1至P6的指定連續(xù)讀取分組時，已讀取的分組數(shù)據(jù)100在分組邊界部分上產(chǎn)生定時空缺102。相反地，在圖14B的本發(fā)明的讀取處理中，即使連續(xù)接收到偶數(shù)編號接收定時的分組時，由于寫入頭部H，以在第一偶數(shù)編號隊列60-1和第一奇數(shù)編號隊列62-1之間交替地設(shè)置頭部H，所以當(dāng)連續(xù)讀取分組(如讀指針P1至P5所示)時，必須以每次兩(2)個字的方式執(zhí)行讀取。因此，對于讀取分組104，在分組之間的邊界部分上沒有產(chǎn)生定時空缺，因此，可以提高通過輸入隊列單元傳送分組的吞吐量。
圖15A和15B是與常規(guī)處理相比，用于從輸入隊列單元中連續(xù)讀取奇數(shù)編號接收定時的分組的本發(fā)明的處理的說明圖。圖15A是常規(guī)處理的說明圖，而圖15B是本發(fā)明的處理的說明圖。在圖15A的常規(guī)處理的說明圖中，當(dāng)奇數(shù)編號接收定時的分組連續(xù)時，寫入各個分組的頭部H，以使頭部H位于第一奇數(shù)編號隊列62-1側(cè)。因此，當(dāng)讀取分組時，根據(jù)讀指針P1至P6的指定讀取的讀取分組94在分組邊界部分上產(chǎn)生定時空缺94。相反地，在圖15B的本發(fā)明中，當(dāng)連續(xù)接收到奇數(shù)編號接收定時的分組時，執(zhí)行寫入，以使得對于起始分組，必須將頭部H設(shè)置在偶數(shù)編號側(cè)的第一偶數(shù)編號隊列60-1中，而對于下一分組，必須將頭部H存儲到第一奇數(shù)編號隊列62-1側(cè)。因此，對于根據(jù)讀指針P1至P5的指定逐字讀取的讀取分組98，在分組邊界部分上沒有產(chǎn)生空缺，因此可以提高吞吐量。
圖16A至16C示出了將分組寫入到本發(fā)明的輸入隊列單元中的分組寫入處理的流程圖。在該寫入處理中，在步驟S1中檢查在前一級的分組之后是否連續(xù)輸入了當(dāng)前要處理的分組，并且如果分組是連續(xù)的，則該處理進(jìn)行到步驟S2，而如果分組不是連續(xù)的，則該處理進(jìn)行到步驟S3。在步驟S2中，檢查是否對與前一級分組的隊列不同的隊列進(jìn)行輸入，即分組的目的地是否不同，并且如果該目的地不同，則該處理進(jìn)行到步驟S3，而如果目的地相同，則該處理進(jìn)行到步驟S11。當(dāng)目的地不同時，在步驟S3中檢查是否在外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時輸入當(dāng)前要處理的分組的頭部，并且如果該定時為偶數(shù)編號接收定時，則該處理進(jìn)行到步驟S4，而如果該定時是奇數(shù)編號接收定時，則該處理進(jìn)行到步驟S7。在步驟S4中，檢查要寫入到輸入隊列中的級是否為奇數(shù)編號級，如果該級是奇數(shù)編號級，則該處理進(jìn)行到步驟S5，在步驟S5選擇正常路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)該步驟S5(包括S5)的處理稱為“情況1處理”。在步驟S4中，如果要寫入的級為偶數(shù)編號級，則該處理進(jìn)行到步驟S6，在步驟S6選擇交換路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)該步驟S6(包括S6)的處理稱為“情況2處理”。另一方面，如果在步驟S3中該分組處于奇數(shù)編號接收定時，則在步驟S7中選擇了旁通路徑之后，在步驟S8中檢查要寫入的級是否是奇數(shù)編號級。如果該級是奇數(shù)編號級，則該處理進(jìn)行到步驟S9，在步驟S9上選擇交換路徑并執(zhí)行寫入。將此稱為“情況3”。另外，如果在步驟S8中要寫入輸入隊列的級是偶數(shù)編號級，則該處理進(jìn)行到步驟S10，在步驟S10選擇正常路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)該步驟S10(包括S10)的處理稱為“情況4”。如果在步驟S2中已確定輸入到與前一級的分組相同目的地的隊列中，則如果在步驟S11中該分組處于偶數(shù)編號接收定時，該處理就進(jìn)行到步驟S12，而如果要寫入到輸入隊列的級為奇數(shù)編號級，則在步驟S13中選擇正常路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)該步驟S13(包括S13)的處理稱為“情況5”。此外，如果在步驟S12中要寫入到輸入隊列的級是偶數(shù)編號級，則該處理進(jìn)行到步驟S14，在步驟S14選擇交換路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)該步驟S14(包括S14)的處理稱為“情況6”。如果在步驟S11中尋址到相同目的地的分組的接收定時為外部時鐘的奇數(shù)編號接收定時，則該處理進(jìn)行到圖16C的步驟S15，而如果前一級的分組處于偶數(shù)編號接收定時，則在步驟S16中檢查要寫入到輸入隊列的級是否是奇數(shù)編號級。然后，如果該級是奇數(shù)編號級，則該處理進(jìn)行到步驟S17，在步驟S17選擇交換路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)步驟S17(包括步驟S17)的處理稱為“情況7”。另外，如果在步驟S16中要寫入到輸入隊列的級是偶數(shù)編號級，則在步驟S18中選擇正常路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)步驟S18(包括步驟S18)的處理稱為“情況8”。當(dāng)前一級的分組在相同目的地的隊列中并且在步驟S15中該分組處于奇數(shù)編號接收定時時，如果前一級的分組處于奇數(shù)編號接收定時，則該處理進(jìn)行到步驟S19，在該步驟S19選擇旁通路徑，此后，如果在步驟S20中確定要寫入到輸入隊列的級為奇數(shù)編號級，則該處理進(jìn)行到步驟S21，在該步驟S21選擇交換路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)步驟S21(包括步驟S21)的處理稱為“情況9”。此外，如果在步驟20中要寫入到輸入隊列的級為偶數(shù)編號級，則該處理進(jìn)行到步驟S22，在步驟S22選擇正常路徑并執(zhí)行寫入。將到達(dá)該步驟S22(包括步驟S22)的處理稱為“情況10”。
圖17A和17B是圖16A和16B的流程圖中的情況1和情況2的寫處理的說明圖。圖17A示出了情況1的處理，在這種情況下(1)連續(xù)輸入或單個輸入(間歇輸入)分組；(2)當(dāng)連續(xù)輸入分組時，分組的目的地與前一級分組的目的地不同；(3)該分組處于偶數(shù)編號接收定時；以及(4)要寫入到輸入隊列的級為奇數(shù)編號級。
在這些條件(1)至(4)下的情況1中，對于在鎖存輸入定時獲得的分組，在偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62的奇數(shù)編號級#1處選擇正常路徑54和56并執(zhí)行寫入。
圖17B示出了情況2，情況2與圖17A的情況1的不同點(diǎn)在于將要寫入到輸入隊列中的級從偶數(shù)編號級改變?yōu)槠鏀?shù)編號級，如條件(4)中一樣。在這種情況下，對鎖存輸入定時106處的分組進(jìn)行與情況1中相同的操作。然而，作為要寫入到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中的級的存儲位置是偶數(shù)編號級#2，并且，對于該偶數(shù)編號級#2，必須將頭部H設(shè)置在奇數(shù)編號隊列62側(cè)。然后，對由鎖存輸入定時106鎖存的數(shù)據(jù)，選擇將正常路徑54和正常路徑56進(jìn)行交換的交換路徑108，并將數(shù)據(jù)寫入到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62。
圖17C和17D是圖16A和16B的流程圖中的情況3與情況4的寫入處理的說明圖。圖17C示出了將偶數(shù)編號接收定時改變?yōu)榍闆r1的條件(3)中的奇數(shù)編號接收定時的情況3。也就是，如圖17C中所示，接收分組的頭部H處于鎖存輸入定時110中的奇數(shù)編號接收定時，并且因此，頭部H位于奇數(shù)編號側(cè)的路徑中。然后，由于要存儲在偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中的級為奇數(shù)編號級#1，所以即使奇數(shù)編號接收定時的頭部H也必須設(shè)置在偶數(shù)編號隊列60側(cè)。因此，通過交換路徑114將鎖存輸入定時110的奇數(shù)編號側(cè)的頭部H發(fā)送并存儲在偶數(shù)編號隊列60側(cè)。對于頭部H之后的分組的字D0，通過從旁通單元52選擇旁通路徑55以及通過交換電路單元64選擇交換路徑，將字D0寫入到作為旁通的奇數(shù)編號隊列62以及交換路徑112中。在保持交換路徑114、旁通以及交換路徑112的類似狀況下，執(zhí)行將保留字D1至D3寫入到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62的奇數(shù)編號級#1中的寫入處理。圖17D示出了圖16A和16B的步驟S10的情況4。情況4是將要寫入到圖17C的情況3中的偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中的級從奇數(shù)編號級#1改變到偶數(shù)編號級#2的情況。在這種情況下，選擇正常路徑54和56并執(zhí)行寫入，而不需要任何其他處理。接下來，圖16A和16B的情況5和情況6為情況2中的前一級的分組從尋址到不同目的地的分組改變?yōu)閷ぶ返较嗤康牡?即輸入到相同隊列)的分組的情況。在這些情況下，情況5與圖17A的情況1類似，而情況6與圖17B的情況2類似。
圖17E和17F是分別到達(dá)圖16C的步驟S17和S18的情況7和情況8的說明圖。圖17E的情況7為尋址到與前一級的分組相同目的地的分組的頭部處于外部時鐘的奇數(shù)編號接收定時的情況，并且在這種情況下，前一級的分組處于偶數(shù)編號接收定時，而要寫入輸入隊列的級處于奇數(shù)編號接收定時。也就是，如鎖存輸入定時116中所示，對于當(dāng)前要處理的分組82-2的前一級的分組82-1，頭部H處于偶數(shù)編號接收定時，并且要寫入到分組82-2的偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中的級為奇數(shù)編號級#3。在這種情況下，對于分組82-2的頭部H，要寫入的級為奇數(shù)編號級#3。因此，必須將頭部H設(shè)置在偶數(shù)編號隊列60側(cè)，并且由此，通過旁通以及通過交換正常路徑54和56而形成的交換路徑118將頭部H寫入到偶數(shù)編號隊列60中。圖17F示出了情況8，與圖17E的情況7相反，情況8是要寫入到輸入隊列的級為偶數(shù)編號級的情況。在這種情況下，盡管對于分組82-2，鎖存輸入定時116與情況7的相同，但是要存儲到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中的級為偶數(shù)編號級#4，并且因此，選擇正常路徑54和56并執(zhí)行寫入，而不需要任何其他處理。
圖17G和17H示出了圖16C的情況9和情況10的處理。圖17G示出了情況9的處理，與圖17E的情況7相反，情況9是前一級的分組處于奇數(shù)編號接收定時的情況。在圖17G的情況9中，如在鎖存輸入定時120中那樣，要進(jìn)行分組處理的分組82-2的頭部H處于奇數(shù)編號接收定時，并且前一級的分組82-1的頭部H處于奇數(shù)編號接收定時。此外，要存儲到分組82-2中的級為偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62的奇數(shù)編號級#3。因此，必須將分組82-2的頭部H設(shè)置在偶數(shù)編號隊列60側(cè)。因此，對于頭部H，選擇交換路徑121，并且對于分組的下一個字D0，與旁通同時執(zhí)行交換。因此，選擇旁通以及交換路徑122并執(zhí)行寫入。圖17H示出了圖16C的情況10。在這種情況下，要存儲到偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62中的級為偶數(shù)編號級#4。因此，選擇正常路徑54和56并執(zhí)行寫入，而不需要任何其他處理。作為上述情況1至情況10的寫入處理的結(jié)果，不論分組是否連續(xù)以及目的地是相同還是不同，最終逐個地寫入頭部，其中如圖10中所示，以偶數(shù)編號隊列60作為起始點(diǎn)，在偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62之間交替地存儲分組。因此，當(dāng)從偶數(shù)編號隊列60和奇數(shù)編號隊列62連續(xù)讀取分組時，如圖14B和圖15B中所示，可以連續(xù)讀取分組，而在所輸入的分組之間的分組邊界部分中不產(chǎn)生任何分組空缺，因此，可以提吞吐量。此外，由于本發(fā)明使用處理器作為圖8A和8B中所示的控制單元70，所以可以通過使該處理器執(zhí)行具有與圖16C以及圖17A和17B中所示的流程圖相同內(nèi)容的程序來實現(xiàn)控制處理，因此本發(fā)明提供了該控制單元70執(zhí)行的程序本身。但是，本發(fā)明包括無損其目的和優(yōu)勢的情況下的任何適當(dāng)?shù)母淖儭４送?，本發(fā)明并不限于上述實施例中所示的數(shù)值數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種交叉矩陣裝置，其適于將其內(nèi)部時鐘的頻率設(shè)定為用于在多個模塊之間相互傳送分組的外部時鐘的頻率的1/2，以及將其內(nèi)部總線寬度構(gòu)造為外部總線寬度的兩(2)倍，并且在根據(jù)目的地存儲并分類所接收的分組之后讀取所接收的分組，所述交叉矩陣裝置包括分組接收單元，用于接收與所述外部時鐘同步地逐字傳送的分組，以及將分組的包括頭部在內(nèi)的多個字分為外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時的字和頭部以及奇數(shù)編號接收定時的字和頭部，并與所述內(nèi)部時鐘同步地并行輸出所述字和頭部；偶數(shù)編號鎖存單元，用于鎖存從所述分組接收單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字；奇數(shù)編號鎖存單元，用于鎖存從所述分組接收單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字；分別針對各個目的地的多個偶數(shù)編號隊列，每一個偶數(shù)編號隊列包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級，向所述多級分組存儲扇區(qū)逐個分組地寫入從所述偶數(shù)編號鎖存單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字；分別針對各個目的地的多個奇數(shù)編號隊列，每一個奇數(shù)編號隊列包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級，向所述多級分組存儲扇區(qū)逐個分組地寫入從所述奇數(shù)編號鎖存單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字；旁通單元，用于對所述偶數(shù)鎖存單元進(jìn)行旁通；交換電路單元，用于將所述偶數(shù)編號鎖存單元和所述旁通單元的輸出交換到所述奇數(shù)編號隊列單元，以及將所述奇數(shù)編號鎖存單元的輸出交換到所述偶數(shù)編號隊列單元；寫控制單元，當(dāng)連續(xù)接收到多個分組時，寫入所述分組的字，以將所接收分組的頭部分別交替地設(shè)置在這些隊列之間的所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的各個分組存儲扇區(qū)中；以及讀控制單元，用于從所述偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中以每次兩(2)個字的方式并行地讀取所述分組的字。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中將單獨(dú)接收的分組的頭部的接收定時與連續(xù)接收的分組的起始分組的頭部的接收定時設(shè)定為所述外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中，當(dāng)間歇地或連續(xù)地接收多個分組時，所述寫控制單元寫入所述分組的字，以將奇數(shù)編號接收分組的頭部逐個地設(shè)置在所述偶數(shù)編號隊列的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，而將偶數(shù)編號接收分組的頭部逐個地設(shè)置在所述奇數(shù)編號隊列的所述偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中，當(dāng)所述交叉矩陣裝置包括八(8)級結(jié)構(gòu)的分組存儲扇區(qū)作為所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列時，所述寫控制單元寫入所述分組的字，以將所述第一、第三、第五和第七接收分組的頭部逐個地設(shè)置在所述偶數(shù)編號隊列的第一、第三、第五和第七分組存儲扇區(qū)中，而將所述第二、第四、第六和第八接收分組的頭部逐個地設(shè)置在所述奇數(shù)編號隊列的第二、第四、第六和第八分組存儲扇區(qū)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中，當(dāng)間歇地或連續(xù)地接收到尋址到不同目的地的分組時，所述寫控制單元在所接收分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且所述分組存儲扇區(qū)為所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的奇數(shù)編號級時，將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的所述偶數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的所述奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中；以及在所接收分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且所述分組存儲扇區(qū)為所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的偶數(shù)編號級時，交換并將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的所述偶數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及交換并將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的所述奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的所述偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中，當(dāng)間歇地或連續(xù)地接收到尋址到不同目的地的分組時，所述寫控制單元在所接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，并且所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的所述分組存儲扇區(qū)處于奇數(shù)編號級的情況下，交換并將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及將通過由所述旁通單元進(jìn)行旁通之后進(jìn)行交換而獲得的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中；以及在所接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，并且所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的所述分組存儲扇區(qū)處于偶數(shù)編號級的情況下，將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及將由所述旁通單元進(jìn)行了旁通的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中，當(dāng)連續(xù)接收到具有偶數(shù)編號接收定時的頭部的第一目的地分組以及所述第一目的地分組之后的具有奇數(shù)編號接收定時的頭部并且尋址到與所述第一目的地分組不同的目的地的第二目的地分組時，對于所述第一目的地分組和所述第二目的地分組之間的邊界部分，所述寫控制單元將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的所述第一目的地分組的最后一個字寫入到與所述第一目的地相對應(yīng)的偶數(shù)編號隊列中；交換并將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的所述第二目的地分組的頭部寫入到與所述第二目的地相對應(yīng)的偶數(shù)編號隊列中；以及交換并將通過所述第一旁通單元獲得的緊接著所述第二目的地分組的頭部的分組的字寫入到與所述第二目的地相對應(yīng)的奇數(shù)編號隊列中，以由此執(zhí)行分組的三(3)個字同時寫入。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中，當(dāng)連續(xù)接收到尋址到相同目的地的分組時，所述寫控制單元在所接收分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的所述分組存儲扇區(qū)處于奇數(shù)編號級的情況下，將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的所述分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號分組扇區(qū)中；以及在所接收分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于偶數(shù)編號級的情況下，交換并將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及交換并將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組扇區(qū)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中，當(dāng)連續(xù)接收到尋址到相同目的地的分組時，所述寫控制單元在所述接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，前一級分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于奇數(shù)編號級的情況下，交換并將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及交換并將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號分組扇區(qū)中；以及在所述接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，前一級分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于偶數(shù)編號級的情況下，將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中，當(dāng)連續(xù)接收尋址到相同目的地的分組時，所述寫控制單元在所接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，前一級分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，并且所述偶數(shù)編號隊列與所述奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于奇數(shù)編號級的情況下，交換并將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)，以及使用所述旁通單元進(jìn)行旁通，并且交換并將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的奇數(shù)編號分組扇區(qū)中；以及在所接收分組的頭部處于奇數(shù)編號接收定時，前一級分組的頭部處于偶數(shù)編號接收定時，并且所述偶數(shù)編號隊列與所述奇數(shù)編號隊列的分組存儲扇區(qū)處于偶數(shù)編號級的情況下，將由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存的奇數(shù)編號接收定時的分組的包括頭部在內(nèi)的字寫入到所述奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，以及將由所述偶數(shù)編號鎖存單元鎖存的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入到所述偶數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉矩陣裝置，其中所述寫控制單元在下述的任何定時將所述分組的字中的兩(2)個字并行寫入到所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列中在所述偶數(shù)編號鎖存單元和所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存所述分組的包括所述頭部在內(nèi)的字中的兩(2)個字的定時；在所述偶數(shù)編號鎖存單元和所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存并交換所述分組的包括所述頭部在內(nèi)的字中的兩(2)個字的定時；以及在由所述奇數(shù)編號鎖存單元鎖存所述分組的包括所述頭部在內(nèi)的字，并且從所述旁通單元輸出所旁通分組的字的定時。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交叉矩陣裝置，其中所述讀控制單元從所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中以每次兩(2)個字的方式并行讀取所述分組的字；在與下一偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)的邊界部分內(nèi)，并行讀取兩(2)個字，即在先奇數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)的最后一個字和在后偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)的頭部；對于讀取所述頭部之后的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)內(nèi)的分組的其余字，從相對于所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級的分組存儲扇區(qū)偏移一(1)個字的位置，以每次兩(2)個字的方式并行讀取所述分組的字；以及此后，重復(fù)上述操作。
13.一種交叉矩陣裝置的控制方法，所述交叉矩陣裝置適于將其內(nèi)部時鐘的頻率設(shè)定為用于在多個模塊之間相互傳送分組的外部時鐘的頻率的1/2，以及將其內(nèi)部總線寬度構(gòu)造為外部總線寬度的兩(2)倍，并且在根據(jù)目的地存儲并分類所接收的分組之后讀取所接收的分組，所述方法包括分組接收步驟，用于接收與所述外部時鐘同步地逐字傳送的分組，以及將分組的包括頭部在內(nèi)的多個字分為外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時的字和頭部以及奇數(shù)編號接收定時的字和頭部，并與所述內(nèi)部時鐘同步地并行輸出所述字和頭部；偶數(shù)編號鎖存步驟，用于將從所述分組接收步驟輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字鎖存到偶數(shù)編號鎖存單元中；奇數(shù)編號鎖存步驟，用于將從所述分組接收步驟輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字鎖存到奇數(shù)編號鎖存單元中；偶數(shù)編號隊列步驟，用于逐個分組地將從所述偶數(shù)編號鎖存單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入各個目的地的包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級在內(nèi)的各個偶數(shù)編號隊列中；奇數(shù)編號隊列步驟，用于逐個分組地將從所述奇數(shù)編號鎖存單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入各個目的地的包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級在內(nèi)的各個奇數(shù)編號隊列中；旁通步驟，用于對所述偶數(shù)鎖存單元進(jìn)行旁通；交換步驟，用于將所述偶數(shù)編號鎖存單元和所述旁通單元的輸出交換到所述奇數(shù)編號隊列單元，以及將所述奇數(shù)編號鎖存單元的輸出交換到所述偶數(shù)編號隊列單元；寫控制步驟，當(dāng)連續(xù)接收到多個分組時，寫入所述分組的字，以將所接收分組的頭部分別交替地設(shè)置在這些隊列之間的所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的各個分組存儲扇區(qū)中；以及讀控制步驟，用于從所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列中以每次兩(2)個字的方式并行地讀取所述分組的字。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的交叉矩陣裝置的控制方法，其中將間歇接收的分組的頭部的接收定時與連續(xù)接收的分組的起始分組的頭部的接收定時設(shè)置為所述外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的交叉矩陣裝置的控制方法，其中所述寫控制步驟包括當(dāng)間歇地或連續(xù)地接收到多個分組時，寫入所述分組的字，以將奇數(shù)編號接收分組的頭部逐個地設(shè)置在所述偶數(shù)編號隊列的奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中，并且將偶數(shù)編號接收分組的頭部逐個地設(shè)置在所述奇數(shù)編號隊列的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的交叉矩陣裝置的控制方法，其中所述寫控制步驟包括當(dāng)所述交叉矩陣裝置包括八(8)級結(jié)構(gòu)的分組存儲扇區(qū)作為所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列時，寫入所述分組的字，以將第一、第三、第五和第七接收分組的頭部逐個地設(shè)置在所述偶數(shù)編號隊列的第一、第三、第五和第七分組存儲扇區(qū)中，并且將第二、第四、第六和第八接收分組的頭部逐個地設(shè)置在所述奇數(shù)編號隊列的第二、第四、第六和第八分組存儲扇區(qū)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的交叉矩陣裝置的控制方法，其中所述寫控制步驟包括當(dāng)連續(xù)接收到具有偶數(shù)編號接收定時的頭部的第一目的地分組以及在所述第一目的地分組之后的具有奇數(shù)編號接收定時的頭部并尋址到與所述第一目的地分組不同目的地的第二目的地分組時，對于所述第一目的地分組和所述第二目的地分組之間的邊界部分，將在所述偶數(shù)編號鎖存步驟鎖存的所述第一目的地分組的最后一個字寫入到與所述第一目的地相對應(yīng)的偶數(shù)編號隊列中；交換并將在所述奇數(shù)編號鎖存步驟鎖存的所述第二目的地分組的頭部寫入到與所述第二目的地相對應(yīng)的偶數(shù)編號隊列中；以及交換并將緊接著通過所述旁通步驟獲得的所述第二目的地分組的頭部之后的分組的字寫入到與所述第二目的地相對應(yīng)的奇數(shù)編號隊列中，由此執(zhí)行分組的三(3)個字同時寫入。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的交叉矩陣裝置的控制方法，其中所述寫控制步驟包括在以下的任何定時將所述分組的字中的兩(2)個字并行寫入到所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列中在所述偶數(shù)編號鎖存步驟和所述奇數(shù)編號鎖存步驟中鎖存所述分組的包括頭部在內(nèi)的字中的兩(2)個字的定時；在所述偶數(shù)編號鎖存步驟和所述奇數(shù)編號鎖存步驟中鎖存并交換所述分組的包括頭部在內(nèi)的字中的兩(2)個字的定時；以及在所述奇數(shù)編號鎖存步驟中鎖存所述分組的包括頭部在內(nèi)的字，并且從所述旁通步驟中輸出經(jīng)旁通的所述分組的字的定時。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的交叉矩陣裝置的控制方法，其中所述讀控制步驟包括從所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的所述奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中以每次兩(2)個字的方式并行讀取所述分組的字；在與下一偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)的邊界部分中，并行讀取兩(2)個字，即，在先奇數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)內(nèi)的最后一個字以及在后偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)內(nèi)的頭部；對于讀取所述頭部之后的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)中的分組的其余字，從相對于所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列中的偶數(shù)編號級分組存儲扇區(qū)偏移一(1)個字的位置中以每次兩(2)個字的方式并行讀取所述分組的字；以及此后，重復(fù)上述操作。
20.一種用于控制交叉矩陣裝置的程序，所述交叉矩陣裝置適于將其內(nèi)部時鐘的頻率設(shè)定為用于在多個模塊之間相互傳送分組的外部時鐘的頻率的1/2，以及將其內(nèi)部總線寬度構(gòu)造為外部總線寬度的兩(2)倍，并且在根據(jù)目的地存儲并分類所接收的分組之后讀取所接收的分組，所述方法包括分組接收步驟，用于接收與所述外部時鐘同步地逐字傳送的分組，以及將分組的包括頭部在內(nèi)的多個字分為外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時的字和頭部以及奇數(shù)編號接收定時的字和頭部，并與所述內(nèi)部時鐘同步地并行輸出所述字和頭部；偶數(shù)編號鎖存步驟，用于將從所述分組接收步驟輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字鎖存到偶數(shù)編號鎖存單元中；奇數(shù)編號鎖存步驟，用于將從所述分組接收步驟輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字鎖存到奇數(shù)編號鎖存單元中；偶數(shù)編號隊列步驟，用于逐個分組地將從所述偶數(shù)編號鎖存單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字寫入各個目的地的包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級在內(nèi)的各個偶數(shù)編號隊列中；奇數(shù)編號隊列步驟，用于逐個分組地將從所述奇數(shù)編號鎖存單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字寫入各個目的地的包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級在內(nèi)的各個奇數(shù)編號隊列中；旁通步驟，用于對所述偶數(shù)鎖存單元進(jìn)行旁通；交換步驟，用于將所述偶數(shù)編號鎖存單元和所述旁通單元的輸出交換到所述奇數(shù)編號隊列單元，以及將所述奇數(shù)編號鎖存單元的輸出交換到所述偶數(shù)編號隊列單元；寫控制步驟，當(dāng)連續(xù)接收到多個分組時，寫入所述分組的字，以將所接收分組的頭部分別交替地設(shè)置在這些隊列之間的所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的各個分組存儲扇區(qū)中；以及讀控制步驟，用于從所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列中以每次兩(2)個字的方式并行地讀取所述分組的字。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的程序，其中將間歇接收的分組的頭部的接收定時與連續(xù)接收的分組的起始分組的頭部的接收定時設(shè)置為所述外部時鐘的偶數(shù)編號接收定時。
22.一種交叉矩陣裝置，為了在多個模塊之間相互傳送分組，其在根據(jù)目的地存儲并分類所接收的分組之后，讀取所接收的分組，所述交叉矩陣裝置包括分組接收單元，用于接收逐字發(fā)送的分組，該分組接收單元將所述分組的包括所述分組的頭部在內(nèi)的多個字分為偶數(shù)編號接收定時的字和頭部以及奇數(shù)編號接收定時的字和頭部，以并行地輸出所述字和所述頭部；偶數(shù)編號鎖存單元，用于鎖存從所述分組接收單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字；奇數(shù)編號鎖存單元，用于鎖存從所述分組接收單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字；分別針對各個目的地的多個偶數(shù)編號隊列，每一個偶數(shù)編號隊列包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級，向所述多級分組存儲扇區(qū)逐個分組地寫入從所述偶數(shù)編號鎖存單元輸出的偶數(shù)編號接收定時的分組的字；分別針對各個目的地的多個奇數(shù)編號隊列，每一個奇數(shù)編號隊列包括多級分組存儲扇區(qū)的多個級，向所述多級分組存儲扇區(qū)逐個分組地寫入從所述奇數(shù)編號鎖存單元輸出的奇數(shù)編號接收定時的分組的字；旁通單元，用于對所述偶數(shù)鎖存單元進(jìn)行旁通；交換電路單元，用于將所述偶數(shù)編號鎖存單元和所述旁通單元的輸出交換到所述奇數(shù)編號隊列單元，以及將所述奇數(shù)編號鎖存單元的輸出交換到所述偶數(shù)編號隊列單元；寫控制單元，當(dāng)連續(xù)接收到多個分組時，寫入所述分組的字，以將所接收分組的頭部分別交替地設(shè)置在這些隊列之間的所述偶數(shù)編號隊列和所述奇數(shù)編號隊列的各個分組存儲扇區(qū)中；以及讀控制單元，用于從所述偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中以每次兩(2)個字的方式并行地讀取所述分組的字。
全文摘要
交叉矩陣裝置及其控制方法和程序。將內(nèi)部時鐘頻率設(shè)置為外部時鐘頻率的1/2以及將內(nèi)部總線寬度構(gòu)造為外部總線寬度的兩倍。寫控制單元控制旁通單元和交換電路單元，并且當(dāng)接收到多個分組時，寫入分組的字，以將所接收分組的頭部H分別交替設(shè)置在偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列之間的各個分組存儲扇區(qū)中。讀控制單元從偶數(shù)編號隊列和奇數(shù)編號隊列中以每次兩個字的方式并行讀取分組的字。
文檔編號H04L12/56GK1834948SQ200510093630
公開日2006年9月20日 申請日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者荒井秀人, 鈴木信行, 小佐野秀和, 中村周 申請人:富士通株式會社