專利名稱：一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及片上通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及在部分網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)依然保證系統(tǒng)能夠正常工作的方法，具體是一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法。
背景技術(shù)：
隨著摩爾定律的延伸，單芯片上可以集成的晶體管數(shù)量不斷增多。從計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的角度而言，這使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以將更多的邏輯模塊放置到單一芯片上，傳統(tǒng)的做法是將更多的功能模塊加入到單一處理器中，處理器的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。雖然處理器的性能也不斷獲得提升，但是這種做法并不具有很好的可拓展性，并不能充分利用芯片的面積和邏輯資源。近十年來，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界選擇了另一種解決方案增加單芯片上處理器的 數(shù)目，而每個(gè)處理器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單。對(duì)于單處理器的解決方案，隨著處理器面積的增加，性能的提升遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于線性關(guān)系。而對(duì)于多核處理器，如果可以編寫出合適的軟件和算法，性能與面積之間的關(guān)系接近于線性，從而使性能大幅提升。同時(shí)，由于每個(gè)處理器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，多核處理器的功耗也可以降低。增加單芯片上處理器的數(shù)目已經(jīng)成為適應(yīng)摩爾定律的主要發(fā)展方向。對(duì)于多核處理器，眾多的處理器使得它們之間的通信增多并且變得更加復(fù)雜。傳統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)并不能適應(yīng)片上通信的新需求，片上網(wǎng)絡(luò)的概念便應(yīng)運(yùn)而生。片上網(wǎng)絡(luò)中很多結(jié)構(gòu)和算法都與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)十分類似。但是由于它位于芯片上，對(duì)功耗，性能，靈活度等很多設(shè)計(jì)空間產(chǎn)生了很大的挑戰(zhàn)，從而使得傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法并不完全適用，很多重要的研究問題便由此產(chǎn)生。近些年來涌現(xiàn)了大量片上網(wǎng)絡(luò)方面的研究工作。為這個(gè)領(lǐng)域帶來了蓬勃的發(fā)展。半導(dǎo)體工藝進(jìn)步的同時(shí)也帶來了大量電路穩(wěn)定性問題。特征尺寸的縮小，電壓的降低，頻率的升高和集成度的增加使得芯片上的錯(cuò)誤率越來越高。芯片上的錯(cuò)誤可以被分為臨時(shí)錯(cuò)誤和永久錯(cuò)誤。臨時(shí)錯(cuò)誤是偶然發(fā)生的錯(cuò)誤，很快就會(huì)自動(dòng)恢復(fù)，如射線造成的臨時(shí)翻轉(zhuǎn)。而永久錯(cuò)誤是一直存在的，一旦出現(xiàn)便無法復(fù)原，如芯片生產(chǎn)時(shí)混入的雜質(zhì)。對(duì)于臨時(shí)錯(cuò)誤，通常在芯片中加入檢測電路進(jìn)行探測，一旦發(fā)現(xiàn)臨時(shí)錯(cuò)誤便通過重新計(jì)算等方法進(jìn)行恢復(fù)。對(duì)于永久錯(cuò)誤，傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)通常假設(shè)工藝是完美的，不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。在芯片制造時(shí)如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生則芯片被作為廢品拋棄。這使得芯片的成品率降低。容錯(cuò)電路設(shè)計(jì)是可以克服這些困難的一種設(shè)計(jì)方法。容錯(cuò)電路在設(shè)計(jì)時(shí)便考慮到芯片中可能會(huì)存在的錯(cuò)誤，并使用時(shí)間冗余或者空間冗余的方法避開錯(cuò)誤。這樣，當(dāng)芯片中只有少量永久錯(cuò)誤時(shí)，它仍可以利用冗余的資源繼續(xù)正常工作，而并不需要拋棄整塊芯片。空間冗余的方法使用額外的硬件來進(jìn)行容錯(cuò)。如在連線中使用多于所需的比特?cái)?shù)，這樣當(dāng)一根連線發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)可以使用冗余的連線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是出錯(cuò)的電路模塊無需改變?nèi)魏螌?duì)外接口，對(duì)于系統(tǒng)的其他部分而言，模塊的行為沒有任何變化。因此其他模塊并不需要知道該模塊已經(jīng)出錯(cuò)的信息。而這樣做的缺點(diǎn)在于引入的硬件會(huì)帶來額外的面積和功耗代價(jià)。時(shí)間冗余方法不引入額外硬件，在出錯(cuò)的硬件停止工作后，這種方法將該硬件的任務(wù)分配到周邊仍然正常工作中的硬件上。這樣雖然可以節(jié)省硬件開銷，但是使得系統(tǒng)性能下降。對(duì)于時(shí)間冗余容錯(cuò)，現(xiàn)有研究主要提出了兩種實(shí)現(xiàn)方法第一種方法是將片上網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)之間的連線分片(一般為2片)，并用多路選擇器與節(jié)點(diǎn)的輸入端相連。不過這種做法只能解決片上網(wǎng)絡(luò)中連線上的錯(cuò)誤，不能解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通路的其他部分(輸入緩沖器，交叉開關(guān))中的錯(cuò)誤。而且連線兩端添加的的多路選擇器會(huì)帶來比較大的功耗和面積代價(jià)。第二種方法是盡可能多的使用連線中未損壞的比特。如對(duì)于n-bit的帶寬，如果其中有m-bit出現(xiàn)錯(cuò)誤,則使用余下的(n-m)bit進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。不過這樣做會(huì)帶來比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)分割和重組機(jī)制，因此有比較大的控制代價(jià)。比如長度為4個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)，如果有1/5的帶寬出現(xiàn)錯(cuò)誤，理論上數(shù)據(jù)仍可以在5個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行傳輸。但是數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)格式會(huì)被打亂，在接收端進(jìn)行整理比較復(fù)雜
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法，其包括錯(cuò)誤檢測和錯(cuò)誤校正，所述錯(cuò)誤檢測包括如下步驟Sll :對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通路進(jìn)行分割傳輸；S12 :使所有路由節(jié)點(diǎn)對(duì)控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)；S13 :指定接收路由節(jié)點(diǎn)，使片上網(wǎng)絡(luò)中待測路由節(jié)點(diǎn)向所述接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包；S14:根據(jù)所述接收路由節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)完整性，判斷待測路由節(jié)點(diǎn)分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路是否有效；S15 :如果有的數(shù)據(jù)通路無效，則記錄無效的路徑用于錯(cuò)誤校正；S16:當(dāng)一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)測試完畢后，返回步驟S12，對(duì)其他路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試，直到所有路由節(jié)點(diǎn)被測完畢；所述錯(cuò)誤校正包括如下步驟S21 :如果所有數(shù)據(jù)通路均有效，則選擇任意數(shù)據(jù)通路使數(shù)據(jù)由當(dāng)前路由節(jié)點(diǎn)完整流向下一級(jí)路由節(jié)點(diǎn)；S22:如果輸入數(shù)據(jù)通路有半邊錯(cuò)誤，輸出無錯(cuò)，則輸入數(shù)據(jù)要在兩個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)通過任意輸出數(shù)據(jù)通路分別流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組；S23:如果輸入數(shù)據(jù)通路、輸出數(shù)據(jù)通路均有半邊錯(cuò)誤，則輸入數(shù)據(jù)在兩個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)分別通過正確的輸出數(shù)據(jù)通路流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組；S24 :如果輸入數(shù)據(jù)通路無錯(cuò)、輸出數(shù)據(jù)通路有半邊錯(cuò)誤，則輸入數(shù)據(jù)在兩個(gè)時(shí)鐘周期分別沿正確的輸出數(shù)據(jù)通路流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組。本發(fā)明的通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法解決了片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通路中所有組件的容錯(cuò)問題，包括連線，輸入緩沖器和交叉開關(guān)，同時(shí)，本發(fā)明引入的硬件代價(jià)小于現(xiàn)有的時(shí)間冗余容錯(cuò)方法，能夠降低硬件和功耗。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，待測路由節(jié)點(diǎn)或每個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)的分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路包括P個(gè)數(shù)據(jù)輸入端和與所述P個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別連接的Q個(gè)數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)在每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)中具有P X Q個(gè)流動(dòng)方式。本發(fā)明使用分割傳輸后，數(shù)據(jù)通路的交叉開關(guān)中的交叉點(diǎn)數(shù)目增加。當(dāng)數(shù)據(jù)通路中的一半存在錯(cuò)誤時(shí)，可以將控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)，并通過另一半數(shù)據(jù)通路對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，不僅可以解決連線中的錯(cuò)誤，還可以解決輸入緩沖器和交叉開關(guān)中的錯(cuò)誤，同時(shí)還可以將硬件和功耗代價(jià)降低。在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，待測路由節(jié)點(diǎn)向其上下左右距離為I和2的8個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)，以及沿兩個(gè)對(duì)角線方向最近的4個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包。本發(fā)明的待測路由節(jié)點(diǎn)同時(shí)向12個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包，接收路由節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理分析得到錯(cuò)誤診斷信息，并由此得到網(wǎng)絡(luò)中被禁止數(shù)據(jù)流動(dòng)的數(shù)據(jù)通路，工作效率高。 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是本發(fā)明對(duì)數(shù)據(jù)通路進(jìn)行分割傳輸前和分割傳輸后的電路框圖；圖2是本發(fā)明通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法在進(jìn)行錯(cuò)誤檢測時(shí)路由節(jié)點(diǎn)間的通信模式；圖3是本發(fā)明通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法的錯(cuò)誤校正的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “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。本發(fā)明提供了一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法，其包括錯(cuò)誤檢測和錯(cuò)誤校正，本發(fā)明以片上網(wǎng)絡(luò)為4X4的Mesh網(wǎng)絡(luò)為例說明，其中，錯(cuò)誤檢測是一種離線檢測機(jī)制，其包括如下步驟Sll :對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通路進(jìn)行分割傳輸；在本實(shí)施方式中，分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路包括P個(gè)數(shù)據(jù)輸入端和與該P(yáng)個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別連接的Q個(gè)數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)在每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)中具有PXQ個(gè)流動(dòng)方式。在本發(fā)明的一種更加優(yōu)選的實(shí)施方式中，分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路包括兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端和與該兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別連接的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)在每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)中具有四個(gè)流動(dòng)方式。如圖I所示，圖I (a)是使用分割傳輸之前的數(shù)據(jù)通路，圖I (b)是使用分割傳輸之后的數(shù)據(jù)通路，使用分割傳輸后，數(shù)據(jù)通路的交叉開關(guān)中的交叉點(diǎn)數(shù)目增加，這樣當(dāng)數(shù)據(jù)通路中的一半存在錯(cuò)誤時(shí)，可以將控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)，并通過另一半數(shù)據(jù)通路對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。在本實(shí)施方式中，路由節(jié)點(diǎn)可以分組進(jìn)行錯(cuò)誤檢測，檢測完一組后再進(jìn)行下一組的檢測。S12 :使所有路由節(jié)點(diǎn)對(duì)控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)，當(dāng)路由節(jié)點(diǎn)分組進(jìn)行錯(cuò)誤檢測時(shí)，使待測組內(nèi)的所有路由節(jié)點(diǎn)對(duì)控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)，在本實(shí)施方式中，僅對(duì)交叉開關(guān)中被用于測試的交叉點(diǎn)集合，即圖I中的交叉點(diǎn)集合A，B，C或者D進(jìn)行控制。S13 :指定接收路由節(jié)點(diǎn)，使片上網(wǎng)絡(luò)中待測路由節(jié)點(diǎn)向該接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包，每個(gè)檢測數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)格式都是預(yù)先設(shè)定，所以每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)不需要額外通信便可以獲知。在本實(shí)施方式中，待測路由節(jié)點(diǎn)向其上下左右距離為I和2的8個(gè)接收路由節(jié) 點(diǎn)，以及沿兩個(gè)對(duì)角線方向最近的4個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包。如圖2所示，接收路由節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析得到錯(cuò)誤診斷信息，并由此得到網(wǎng)絡(luò)中被禁止數(shù)據(jù)流動(dòng)的數(shù)據(jù)通路。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)方向，需要驗(yàn)證圖I中交叉點(diǎn)集合A、B、C、D四個(gè)可能數(shù)據(jù)流動(dòng)方式。因此每個(gè)數(shù)據(jù)包都需要沿交叉點(diǎn)集合A、B、C、D四個(gè)通路分別發(fā)送，并對(duì)每個(gè)通路獲得被禁止的路線。S14 :根據(jù)接收路由節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)完整性，判斷待測路由節(jié)點(diǎn)分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路是否有效，根據(jù)接收路由節(jié)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)完整性，可以判斷某一種傳輸方向?qū)τ诒粶y交叉點(diǎn)集合傳播無效。如圖2中，在測試交叉點(diǎn)集合D時(shí)，發(fā)現(xiàn)接收到的數(shù)據(jù)有2-bit與發(fā)送的數(shù)據(jù)不匹配，這說明交叉點(diǎn)集合D對(duì)于由西向南方向的數(shù)據(jù)流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，在本實(shí)施方式中，按照上北下南左西右東的規(guī)則確定方向。S15:如果有的數(shù)據(jù)通路無效，則記錄無效的路徑用于錯(cuò)誤校正，對(duì)于每條出錯(cuò)的路徑，記錄如下信息從節(jié)點(diǎn)s (經(jīng)節(jié)點(diǎn)m)到節(jié)點(diǎn)d,通過交叉點(diǎn)集合X的路徑發(fā)生錯(cuò)誤,此信息將用于錯(cuò)誤校正，如圖2所示，記錄的信息為從節(jié)點(diǎn)5 (經(jīng)節(jié)點(diǎn)6)到節(jié)點(diǎn)10，通過交叉點(diǎn)集合D的路徑發(fā)生錯(cuò)誤。S16:當(dāng)一組路由節(jié)點(diǎn)測試完畢后，返回步驟S12，對(duì)其他分組內(nèi)的路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試，直到所有路由節(jié)點(diǎn)被測完畢。本發(fā)明的錯(cuò)誤校正包括如下步驟S21 :如果沒有錯(cuò)誤，所有數(shù)據(jù)通路均有效，則選擇任意數(shù)據(jù)通路使數(shù)據(jù)由當(dāng)前路由節(jié)點(diǎn)完整流向下一級(jí)路由節(jié)點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，僅選擇圖3中B和C兩組交叉點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)由當(dāng)前路由節(jié)點(diǎn)完整流向下一級(jí)路由節(jié)點(diǎn)。S22:如果輸入數(shù)據(jù)通路有半邊錯(cuò)誤，輸出數(shù)據(jù)通路無錯(cuò)，則輸入數(shù)據(jù)要在兩個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)通過任意輸出通路分別流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組，如圖3所示，假設(shè)數(shù)據(jù)僅從Inl輸入端流入，而交叉點(diǎn)集合A和交叉點(diǎn)集合C對(duì)應(yīng)的輸出通路無誤，那么ΙηΓ流入的不完整數(shù)據(jù)需要在兩個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)沿交叉點(diǎn)集合A和交叉點(diǎn)集合C分別流出，并在下一級(jí)接收路由節(jié)點(diǎn)的輸入緩沖器進(jìn)行重組。S23:如果輸入、輸出數(shù)據(jù)通路均有半邊錯(cuò)誤，則輸入數(shù)據(jù)要在兩個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)分別通過正確的輸出通路流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組，如圖3所示，依然假設(shè)數(shù)據(jù)從Inl輸入端流入，如果交叉點(diǎn)集合A和交叉點(diǎn)集合C對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)通路中只有一個(gè)無誤，則數(shù)據(jù)繼續(xù)沿?zé)o誤的通路流出，即流出數(shù)據(jù)依然是被分割的數(shù)據(jù)。如果交叉點(diǎn)集合A和交叉點(diǎn)集合C對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)通路均有誤，則此時(shí)數(shù)據(jù)無法正確到達(dá)下一級(jí)路由節(jié)點(diǎn)，此時(shí)則需要使用其他容錯(cuò)機(jī)制進(jìn)行容錯(cuò)。S24 :如果輸入數(shù)據(jù)通路無錯(cuò)、輸出數(shù)據(jù)通路有半邊錯(cuò)誤，則輸入數(shù)據(jù)在兩個(gè)時(shí)鐘周期分別沿正確的輸出通路流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組。如圖3所示，假設(shè)輸出數(shù)據(jù)通路Outl無誤，即交叉點(diǎn)集合A和交叉點(diǎn)集合B對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)通路無誤，此時(shí)輸入數(shù)據(jù)需要分兩個(gè)時(shí)鐘周期沿著交叉點(diǎn)集合A和交叉點(diǎn)集合B分別傳出。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中進(jìn)行錯(cuò)誤校正時(shí)，根據(jù)所有的錯(cuò)誤信息，判斷每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)對(duì)于每種數(shù)據(jù)傳播方式的策略。對(duì)于圖2中的節(jié)點(diǎn)6，與其相關(guān)的錯(cuò)誤信息為由節(jié)點(diǎn)5經(jīng)節(jié)點(diǎn)6到節(jié)點(diǎn)10，通過交叉點(diǎn)集合D時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。而對(duì)于同樣方向的傳播，交叉點(diǎn)集合A、B、C均無錯(cuò)誤產(chǎn)生。根據(jù)此錯(cuò)誤信息，當(dāng)數(shù)據(jù)包從西側(cè)到來要去往東側(cè)時(shí)，控制邏輯需要采用“輸入無錯(cuò)，輸出有半邊錯(cuò)誤”這種情況進(jìn)行傳輸，此時(shí)數(shù)據(jù)包被分割并花費(fèi)兩·倍的時(shí)鐘周期沿交叉點(diǎn)集合A和C向下方傳播，當(dāng)節(jié)點(diǎn)10接收到來自于6的半邊數(shù)據(jù)時(shí)，它將采用“輸入數(shù)據(jù)有半邊錯(cuò)誤，輸出無錯(cuò)”這種情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重組。此后數(shù)據(jù)便可以正常的繼續(xù)傳播。本發(fā)明的通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法解決了片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通路中所有組件的容錯(cuò)問題，包括連線，輸入緩沖器和交叉開關(guān)，同時(shí)，本發(fā)明引入的硬件代價(jià)小于現(xiàn)有的時(shí)間冗余容錯(cuò)方法，能夠降低硬件和功耗。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，包括錯(cuò)誤檢測和錯(cuò)誤校正，所述錯(cuò)誤檢測包括如下步驟 511:對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通路進(jìn)行分割傳輸； 512:使所有路由節(jié)點(diǎn)對(duì)控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)； 513:指定接收路由節(jié)點(diǎn)，使片上網(wǎng)絡(luò)中待測路由節(jié)點(diǎn)向所述接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包； S14:根據(jù)所述接收路由節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)完整性，判斷待測路由節(jié)點(diǎn)分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路是否有效； S15 :如果有的數(shù)據(jù)通路無效，則記錄無效的路徑用于錯(cuò)誤校正； S16:當(dāng)一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)測試完畢后，返回步驟S12，對(duì)其他路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試，直到所有路由節(jié)點(diǎn)被測完畢； 所述錯(cuò)誤校正包括如下步驟 S21 :如果所有數(shù)據(jù)通路均有效，則選擇任意數(shù)據(jù)通路使數(shù)據(jù)由當(dāng)前路由節(jié)點(diǎn)完整流向下一級(jí)路由節(jié)點(diǎn)； S22:如果輸入數(shù)據(jù)通路有半邊錯(cuò)誤，輸出無錯(cuò)，則輸入數(shù)據(jù)要在兩個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)通過任意輸出數(shù)據(jù)通路分別流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組； 523:如果輸入數(shù)據(jù)通路、輸出數(shù)據(jù)通路均有半邊錯(cuò)誤，則輸入數(shù)據(jù)在兩個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)分別通過正確的輸出數(shù)據(jù)通路流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組； 524:如果輸入數(shù)據(jù)通路無錯(cuò)、輸出數(shù)據(jù)通路有半邊錯(cuò)誤，則輸入數(shù)據(jù)在兩個(gè)時(shí)鐘周期分別沿正確的輸出數(shù)據(jù)通路流出，并在數(shù)據(jù)的接收路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重組。
2.如權(quán)利要求I所述的一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，所述待測路由節(jié)點(diǎn)或每個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)的分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路包括P個(gè)數(shù)據(jù)輸入端和與所述P個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別連接的Q個(gè)數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)在每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)中具有PXQ個(gè)流動(dòng)方式。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，所述待測路由節(jié)點(diǎn)或每個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)的分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路包括兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端和與所述兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別連接的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)在每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)中具有四個(gè)流動(dòng)方式。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，待測路由節(jié)點(diǎn)向其上下左右距離為I和2的8個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)，以及沿兩個(gè)對(duì)角線方向最近的4個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包。
5.如權(quán)利要求3所述的一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，待測路由節(jié)點(diǎn)向其上下左右距離為I和2的8個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)，以及沿兩個(gè)對(duì)角線方向最近的4個(gè)接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種通過數(shù)據(jù)分割傳輸實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的方法，其包括錯(cuò)誤檢測和錯(cuò)誤校正，其中，錯(cuò)誤檢測包括如下步驟對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通路進(jìn)行分割傳輸；使所有路由節(jié)點(diǎn)對(duì)控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)；指定接收路由節(jié)點(diǎn)，使待測路由節(jié)點(diǎn)向接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包；根據(jù)接收路由節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)完整性，判斷待測路由節(jié)點(diǎn)分割傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通路是否有效；如果有的數(shù)據(jù)通路無效，則記錄無效的路徑；當(dāng)一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)測試完畢后，再對(duì)其他路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試，直到所有路由節(jié)點(diǎn)被測完畢。本發(fā)明解決了片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通路中所有組件的容錯(cuò)問題，包括連線，輸入緩沖器和交叉開關(guān)，同時(shí)，本發(fā)明引入的硬件代價(jià)小于現(xiàn)有的時(shí)間冗余容錯(cuò)方法，能夠降低硬件和功耗。
文檔編號(hào)H04L12/703GK102904807SQ20121038335
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者于向遙, 劉雷波, 尹首一, 任彧, 伍清華, 魏少軍 申請(qǐng)人:清華大學(xué)