專利名稱：在adsl多路復(fù)用發(fā)射機(jī)中的atm信元總線控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一個(gè)ADSL(非對(duì)稱數(shù)字用戶線)多路復(fù)用發(fā)送機(jī)中的ATM(異步傳送模式)信元總線控制器，并且特別涉及一種ATM信元總線控制器，用于以高速率多路復(fù)用和去多路復(fù)用數(shù)據(jù)，保持從多個(gè)從屬卡到一個(gè)單獨(dú)的主卡多路復(fù)用的數(shù)據(jù)和從該主卡到從屬卡去多路復(fù)用的數(shù)據(jù)之間的透明數(shù)據(jù)傳送速率。
一般地，系統(tǒng)總線影響系統(tǒng)性能的改進(jìn)。由于VME(Versa總線模塊化歐洲規(guī)格接線板)總線易于實(shí)現(xiàn)，所以在許多系統(tǒng)中廣泛使用它作為典型的系統(tǒng)總線。但是，VME總線的性能受處理器性能的支配，因?yàn)橹T如存儲(chǔ)器存取，和中斷或輪詢的主要操作取決于處理器。特別是，在主卡和從屬卡之間通過快速數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行快速多路復(fù)用/去多路復(fù)用的一個(gè)ADSL多路復(fù)用發(fā)射機(jī)中，VME總線要求處理器具有超高性能以便得到透明的數(shù)據(jù)傳送率，這使實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)困難并且增加了成本。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)能夠通過劃分系統(tǒng)總線并且將系統(tǒng)時(shí)鐘頻率減小一半來增加系統(tǒng)總線可靠性的ATM信元總線控制器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一個(gè)能夠通過劃分發(fā)送和接收路徑和劃分系統(tǒng)總線來保證在從多個(gè)從屬卡到一個(gè)單獨(dú)主卡多路復(fù)用的數(shù)據(jù)與從主卡到從屬卡去多路復(fù)用的數(shù)據(jù)之間的透明數(shù)據(jù)傳送率的ATM信元總線控制器。
為實(shí)現(xiàn)上面目的，提供在ADSL多路復(fù)用發(fā)送機(jī)中的ATM的信元總線控制器。該ATM信元總線控制器包括N個(gè)用戶卡，每個(gè)用戶卡在NADSL信道和劃分的系統(tǒng)總線之間接口；和一個(gè)分成兩個(gè)系統(tǒng)總線的系統(tǒng)底板，用于將用戶卡連接到信元多路復(fù)用卡。該信元多路復(fù)用卡多路復(fù)用從系統(tǒng)底板輸入的數(shù)據(jù)并且去多路復(fù)用輸出到系統(tǒng)底板的數(shù)據(jù)。該用戶卡包括用于與ADSL信道接口的N×N ADSL調(diào)制解調(diào)器，和用于將從ADSL調(diào)制解調(diào)器輸入的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)總線接口的N個(gè)從屬系統(tǒng)總線接口。該信元多路復(fù)用卡包括用于接口劃分的系統(tǒng)總線的兩個(gè)主系統(tǒng)總線接口，和用于多路復(fù)用與去多路復(fù)用從劃分的系統(tǒng)總線輸入與輸出到劃分的系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)的一個(gè)多路復(fù)用器/去多路復(fù)用器。
本發(fā)明的上面的和其它的目的，特征和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合附圖時(shí)的下列詳細(xì)描述中會(huì)變得更清楚，其中

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在ADSL多路復(fù)用發(fā)送機(jī)的系統(tǒng)總線控制器中各個(gè)卡之間的連接的圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在系統(tǒng)總線控制器中接收機(jī)結(jié)構(gòu)的圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在系統(tǒng)總線控制器中發(fā)送機(jī)結(jié)構(gòu)的圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過將一個(gè)內(nèi)部首部加到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)ATM信元上形成的一個(gè)內(nèi)部信元的格式的圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例去多路復(fù)用數(shù)據(jù)的控制流程圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例多路復(fù)用數(shù)據(jù)的控制流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例去多路復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)序圖；和圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例多路復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。
下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例。在下描述中，眾所周知的功能和結(jié)構(gòu)不詳細(xì)描述了，因?yàn)椴槐匾募?xì)節(jié)會(huì)使該發(fā)明模糊不清。
圖1說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的ADSL多路復(fù)用發(fā)送機(jī)的系統(tǒng)總線控制器中各個(gè)卡之間的連接。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)總線控制器包括用戶卡(或AAL(ATM適配層)層處理卡)11，用于處理AAL層和在四個(gè)ADSL信道與系統(tǒng)總線之間接口，劃分成兩個(gè)總線的一個(gè)系統(tǒng)底板12，用于穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，和一個(gè)信元多路復(fù)用卡(或ATM層處理卡)13，用于多路復(fù)用從系統(tǒng)底板12輸入的數(shù)據(jù)和去多路復(fù)用輸出到系統(tǒng)底板12的數(shù)據(jù)。
每個(gè)用戶卡11由用于與4個(gè)ADSL信道接口的四個(gè)ADSL調(diào)制解調(diào)器112，和用于將從ADSL調(diào)制解調(diào)器112輸出的數(shù)據(jù)與劃分的系統(tǒng)總線A和B接口的一個(gè)從屬系統(tǒng)總線接口111組成。系統(tǒng)底板12由用于數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的兩個(gè)系統(tǒng)總線A和B組成。信元多路復(fù)用卡13由用于與劃分的系統(tǒng)總線A和B接口的兩個(gè)主系統(tǒng)總線接口131和用于多路復(fù)用/去多路復(fù)用從主系統(tǒng)總線接口131輸入和輸出到主系統(tǒng)總線接口131的數(shù)據(jù)的多路復(fù)用器/去多路復(fù)用器具132組成。
圖2和圖3分別示出在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)總線控制器中的接收機(jī)和發(fā)送機(jī)。在圖2和圖3中，接收多路復(fù)用器21和發(fā)送去多路復(fù)用器31構(gòu)成圖1的多路復(fù)用器/去多路復(fù)用器132。接收總線接口22和發(fā)送總線接口32組成主系統(tǒng)總線接口131。另外，從屬控制器23和從屬控制器33組成圖1的從屬系統(tǒng)總線卡111。這里，從屬系統(tǒng)總線A和B的觀點(diǎn)來看，ATM層處理卡13包括一個(gè)主功能，而AAL層處理卡11包括一個(gè)從屬功能。因此，ATM層處理卡13和AAL層處理卡11分別叫作主卡和從屬卡。
主控制器由接收多路復(fù)用器21，接收總線接口22，發(fā)送去多路復(fù)用器31和發(fā)送總線接口32組成。圖2的標(biāo)號(hào)23和圖3的標(biāo)號(hào)33表示從屬控制器。多路復(fù)用器21由一個(gè)FIFO(先進(jìn)，先出)213，一個(gè)SOC檢測(cè)器211和一個(gè)調(diào)節(jié)器212組成。去多路復(fù)用器31由FIFO 312和SOC檢測(cè)器311組成。總線接口22分別由多個(gè)FIFO 223，多個(gè)SOC檢測(cè)器221和多個(gè)調(diào)節(jié)器222組成?？偩€接口32分別由多個(gè)FIFO322和多個(gè)SOC檢測(cè)器組成。從屬控制器23和33分別由多個(gè)FIFO 232和332與調(diào)節(jié)器231和331組成。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例將一個(gè)內(nèi)部首部加到從外部接收的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)ATM信元上形成一個(gè)內(nèi)部信元的格式。在該內(nèi)部信元格式中，卡位圖(低有效)指示連接到系統(tǒng)總線A和B的最多16個(gè)從屬卡的位置。位M(低有效)指示從主卡到從屬卡的多信道廣播。在多信道廣播(M=低)的情況下，一個(gè)7比特鏈路號(hào)LiNk-No作為多信道廣播索引并且是根據(jù)預(yù)定的多路廣播表(最多具有128種組合)多信道廣播到相應(yīng)的ADSL信道。在非多路廣播的情況下(M=高)，從屬卡11中的ADSL鏈路在鏈路號(hào)LiNk-No中指定。這里，只有鏈路號(hào)LiNk-No的較低兩位是有意義的。(對(duì)于信息，從屬卡11中的ADSL信道數(shù)是4)。剩余部分表示53字節(jié)標(biāo)準(zhǔn)ATM信元格式。ADSL多路復(fù)用發(fā)送機(jī)中的內(nèi)部信元是28個(gè)字(16比特)。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例去多路復(fù)用數(shù)據(jù)的控制流程圖，而圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例多路復(fù)用數(shù)據(jù)的控制流程圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例去多路復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)序圖，而圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。
現(xiàn)在，將結(jié)合圖1到圖8對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的操作進(jìn)行說明。
在該實(shí)施例中，系統(tǒng)總線被分成發(fā)送和接收總線，每個(gè)總線具有圖4所示的16比特內(nèi)部信元，以便最大化ATM信元總線的性能。主卡13和從屬卡11中的接收機(jī)和發(fā)送機(jī)分別如圖2和圖3所示。
首先，將參照?qǐng)D6到圖8說明圖2的接收機(jī)的操作。在存在從屬控制器23向主控制器(21和22)發(fā)送的數(shù)據(jù)的情況下，為了將數(shù)據(jù)寫到從控制器23的FIFO 232，以便將數(shù)據(jù)處理成ADSLA調(diào)制解調(diào)器接口112中圖4的內(nèi)部信元格式，并且接著將處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控制器，從屬控制器23中的調(diào)節(jié)器231將一個(gè)圖8所示的請(qǐng)求信號(hào)REQ發(fā)送到接收總線接口22中的調(diào)節(jié)器222。在接收到總線請(qǐng)求信號(hào)REQ時(shí)，接收總線接口22中的調(diào)節(jié)器檢查該總線請(qǐng)求信號(hào)REQ是否還從公共連接到該總線的其它從屬控制器接收，確定在該總線非忙的狀態(tài)下，是否是服務(wù)相應(yīng)的從屬控制器的時(shí)間，并且接著發(fā)送一個(gè)總線確認(rèn)信號(hào)ACK給從屬控制器23。這里，關(guān)于服務(wù)時(shí)間的判斷標(biāo)準(zhǔn)，在掃描來自連接到各個(gè)總線A和B的八個(gè)從屬控制器23的總線請(qǐng)求信號(hào)REQ以后，主控制器中的調(diào)節(jié)器222將該總線確認(rèn)信號(hào)ACK順序發(fā)送給只有具有產(chǎn)生的總線請(qǐng)求信號(hào)REQ的從屬控制器。在接收到總線確認(rèn)信號(hào)ACK時(shí)，從屬控制器23保持該總線請(qǐng)求信號(hào)REQ，直到一個(gè)信元被完全發(fā)送，并且在完成發(fā)送以后，保持該總線請(qǐng)求信號(hào)REQ在高狀態(tài)如圖8所示的至少一個(gè)周期的操作時(shí)鐘(或系統(tǒng)時(shí)鐘)CLK以便在系統(tǒng)的從屬控制器23中得到公平的發(fā)送機(jī)會(huì)，即使FIFO中存在接著被發(fā)送的一個(gè)信元。相應(yīng)地，主控制器中的調(diào)節(jié)器222監(jiān)視被批準(zhǔn)使用總線的從屬控制器23的總線請(qǐng)求信號(hào)REQ并且當(dāng)總線請(qǐng)求信號(hào)REQ變?yōu)楦郀顟B(tài)時(shí)，順序控制接著被服務(wù)的從屬控制器23。在接收到總線確認(rèn)信號(hào)ACK時(shí)，從屬控制器23中的調(diào)節(jié)器231發(fā)送一個(gè)讀信號(hào)給FIFO 232以便將該信元發(fā)送給系統(tǒng)總線26。主控制器22中的SOC檢測(cè)器221判斷表示在系統(tǒng)總線26中信元開始的圖8所示的信號(hào)RX-SOC的存在，并且發(fā)送一個(gè)寫信號(hào)到內(nèi)部FIFO 223以便接收?qǐng)D8的數(shù)據(jù)RX-DATA。另外，調(diào)節(jié)器222通過發(fā)送該總線請(qǐng)求信號(hào)REQ給接收多路復(fù)用器21中的調(diào)節(jié)器212請(qǐng)求使用總線，并且接收多路復(fù)用器21中的調(diào)節(jié)器212以與接收總線接口22中的調(diào)節(jié)器222控制總線業(yè)務(wù)的相同步驟控制該總線業(yè)務(wù)。接收多路復(fù)用器21中的SOC檢測(cè)器211還具有與日俱增接收總線接口22中的SOC檢測(cè)器221相同的功能。
下面，參照?qǐng)D5到圖7說明圖3的發(fā)送機(jī)的操作。當(dāng)需要將信元從主控制器(31和32)發(fā)送到從屬控制器33時(shí)，以圖4的內(nèi)部信元格式裝配信元并且接著寫到主控制器的去多路復(fù)用器31的FIFO 312中。去多路復(fù)用器31的SOC檢測(cè)器311在檢測(cè)到圖7的信號(hào)TX-SOC時(shí)，發(fā)送一個(gè)讀信號(hào)給FIFO 312，以便發(fā)送該信元到主控制器的內(nèi)部總線34。主控制器的發(fā)送總線接口32中的SOC檢測(cè)器321在檢測(cè)到內(nèi)部總線34上的信號(hào)TX-SOC時(shí)檢查圖7的發(fā)送數(shù)據(jù)TX-DATA的卡位圖，以便當(dāng)存在來自高位字節(jié)的起動(dòng)比特時(shí)發(fā)送一個(gè)寫信號(hào)給發(fā)送總線接口32A的FIF032并且當(dāng)存在來自低位字節(jié)的起動(dòng)比特時(shí)發(fā)送該寫信號(hào)給發(fā)送總線接口32B的FIFO 322，因此接收該信元。從屬控制器32中的SOC檢測(cè)器321檢查卡位圖TX-DATA(0)以便確定在通過讀系統(tǒng)總線35上的TX-SOC和TX-DATA(0)檢測(cè)到TX-SOC時(shí)自己位置比特是否激活為低狀態(tài)。因此，當(dāng)激活該自己位置比特時(shí)，SOC檢測(cè)器321將該信元寫到FIFO 322中。但是，當(dāng)該自己位置比特沒被激活時(shí)，SOC檢測(cè)器321不寫該信元，而是，執(zhí)行去多路復(fù)用功能。這里，通過圖7的系統(tǒng)時(shí)鐘共同實(shí)現(xiàn)各個(gè)塊中FIFO的讀操作和寫操作，并且根據(jù)所需的系統(tǒng)速度確定時(shí)鐘CLK。當(dāng)時(shí)鐘CLK頻率增加時(shí)，系統(tǒng)總線允許更快的多路復(fù)用和去多路復(fù)用。相反，當(dāng)時(shí)鐘CLK頻率減少時(shí)，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。根據(jù)前面所述，本發(fā)明將系統(tǒng)總線分成兩個(gè)總線并且分開地控制它們。以這種方式，可能減少將時(shí)鐘頻率減少一半并且保證所需的系統(tǒng)性能。為了通過一個(gè)STM-1類(155Mbps)ATM鏈路復(fù)用28個(gè)字內(nèi)部信元格式的信元，用于主控制器的發(fā)送和接收多路復(fù)用器32和21的時(shí)鐘CLK大約是155Mbps/8×28/53=10.235MHZ。但是，在根據(jù)本發(fā)明的劃分的ATM信元總線中，時(shí)鐘是10.235MHZ/2=5.12MHZ。
如上所述，當(dāng)需要通過系統(tǒng)總線上的主卡和從屬卡之間的數(shù)據(jù)傳輸來多路復(fù)用和去多路復(fù)用數(shù)據(jù)時(shí)，新穎的多路復(fù)用發(fā)送機(jī)劃分系統(tǒng)總線的發(fā)送路徑和接收路徑并且將系統(tǒng)總線劃分為第一和第二總線A和B以便通過硬件控制ATM信元總線，因此實(shí)現(xiàn)快速的多路復(fù)用/去多路復(fù)用。相應(yīng)地，能夠保證透明的數(shù)據(jù)傳送率。另外，因?yàn)锳DSL多路復(fù)用發(fā)送機(jī)不使用具有超高性能的處理器，所以降低了成本。而且，通過劃分發(fā)送路徑和接收路徑，ADSL多路復(fù)用發(fā)送機(jī)將系統(tǒng)時(shí)鐘頻率減小了一半，因而增加了可靠性。
雖然參照一個(gè)特定的最佳實(shí)施例表示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，在不脫離由所附的權(quán)利要求書限定的發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)其作出形式和細(xì)節(jié)上的種種改變。
權(quán)利要求
1．一種在ADSL(非對(duì)稱數(shù)字用戶線)多路復(fù)用發(fā)送機(jī)中的ATM(異步傳送模式)信元總線控制器，包括N個(gè)用戶卡，每個(gè)用戶卡在N個(gè)ADSL信道和劃分的系統(tǒng)總線之間接口；劃分為兩個(gè)系統(tǒng)總線的一個(gè)系統(tǒng)底板，用于將該用戶卡連接到一個(gè)信元多路復(fù)用卡；和所述信元多路復(fù)用卡，用于多路復(fù)用從系統(tǒng)底板輸入的數(shù)據(jù)和去多路復(fù)用輸出到系統(tǒng)底板的數(shù)據(jù)。
2．如權(quán)利要求1所述的ATM信元總線控制器，其中所述用戶卡包括用于與該ADSL信道接口的N×N ADSL調(diào)制解調(diào)器；和用于將從ADSL調(diào)制解調(diào)器輸入的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)總線接口的N個(gè)從屬系統(tǒng)總線。
3．如權(quán)利要求2所述的ATM信元總線控制器，其中該系統(tǒng)底板分別處理發(fā)送和接收信號(hào)。
4．如權(quán)利要求3所述的ATM信元總線控制器，其中所述信元多路復(fù)用卡包括用于與劃分的系統(tǒng)總線接口的兩個(gè)主系統(tǒng)總線接口；和用于多路復(fù)用和去多路復(fù)用從劃分的系統(tǒng)總線輸入和輸出到劃分的系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)的一個(gè)多路復(fù)用器/去多路復(fù)用器。
全文摘要
在一個(gè)ADSL多路復(fù)用發(fā)送機(jī)中的ATM信元總線控制器包括N個(gè)用戶卡,每個(gè)用戶卡在N ADSL信道和劃分的系統(tǒng)總線之間接口,和劃分為兩個(gè)系統(tǒng)總線的一個(gè)系統(tǒng)底板,用于將該用戶卡連接到信元多路復(fù)用卡上。信元多路復(fù)用卡多路復(fù)用從系統(tǒng)底板輸入的數(shù)據(jù)并且去多路復(fù)用輸出到系統(tǒng)底板的數(shù)據(jù)。用戶卡包括用于接口ADSL信道的N×N ADSL調(diào)制解調(diào)器,和用于將從ADSL調(diào)制解調(diào)器輸入的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)總線接口的N個(gè)從屬系統(tǒng)總線接口。信元多路復(fù)用卡包括用于與劃分的系統(tǒng)總線接口的兩個(gè)主系統(tǒng)總線接口,和用于多路復(fù)用和去多路復(fù)用從劃分的系統(tǒng)總線輸入和輸出到劃分的系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)的一個(gè)多路復(fù)用器/去多路復(fù)用器。
文檔編號(hào)H04Q11/04GK1234664SQ99100780
公開日1999年11月10日 申請(qǐng)日期1999年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月12日
發(fā)明者張世寅 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社