網(wǎng)絡(luò)開關(guān)盒電路

網(wǎng)絡(luò)開關(guān)產(chǎn)品一般用大量FIFO從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端到另一個(gè)終端開關(guān)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。在這類應(yīng)用中采用雙FIFO更能節(jié)省板空間。

圖1示出網(wǎng)絡(luò)開關(guān)盒電路設(shè)計(jì)，從圖中可見是采用FIFO開關(guān)轉(zhuǎn)換任意輸入和輸出總線之間的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流是單向的。雙FIFO不僅僅用于緩沖數(shù)據(jù)，而且也用于控制中央數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址使用率。在圖1中，示出4個(gè)輸入通路和4個(gè)輸出通路，然而，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)很容易擴(kuò)展，以適應(yīng)所希望的很多總線。用IDT公司728×1 FIFO設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)盒具有開關(guān)轉(zhuǎn)換9位寬總線的能力，而用728×5的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)盒具有開關(guān)轉(zhuǎn)換18位總線的能力。

用一個(gè)FIFO存儲(chǔ)體緩沖輸入數(shù)據(jù)，每一個(gè)輸入總線用一個(gè)FIFO（在圖1中，“源FIFO”用A、B、C、D表示）。另一個(gè)FIFO存儲(chǔ)體用于緩沖輸出數(shù)據(jù)，每個(gè)輸出總線用一個(gè)FIFO（在圖中，“終端FIFO”用1、2、3、4表示）。

SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于保持通過源FIFO已接收到的和正等待傳輸?shù)浇K端FIFO的信息單元。例如，ATM信息單元一般由5字節(jié)報(bào)頭（包含地址信息）和48字節(jié)數(shù)據(jù)串構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)開關(guān)盒將不同地處理這些單元。為了更有效地處理單元信息，SRAM可以劃分為報(bào)頭區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。

“FreeAddress”FIFO保持跟蹤SRAM存儲(chǔ)體中空閑地址單元。

最后一個(gè)FIFO單元稱之為“Available Cell”，保持對SRAM所存單元的跟蹤，等待引導(dǎo)到終端FIFO。每個(gè)“Available Cell”FIFO支持一個(gè)輸出數(shù)據(jù)總線和為這種特定總線保持SRAM連接單元的地址。在圖1中，4個(gè)“Available Cell”FIFO用1、2、3、4標(biāo)號(hào)。

微控制器監(jiān)控開關(guān)盒狀態(tài)，分配地址和控制數(shù)據(jù)流向。

網(wǎng)絡(luò)開關(guān)功能為：在接收至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元之后，源FIFO的可編程準(zhǔn)滿（）標(biāo)志置位到低態(tài)。處理器周期性地檢查每個(gè)源FIFO的標(biāo)志。一旦一個(gè)單元寫到源FIFO，則相關(guān)標(biāo)志變低態(tài)指示數(shù)據(jù)有效。處理器從空閑地址FIFO獲得一個(gè)有效SRAM地址，然后從源FIFO讀單元并把它寫入所選空閑地址的SRAM中。一旦此過程完成，處理器便從SRAM存取單元的報(bào)頭并識(shí)別那一個(gè)終端FIFO所匯集的數(shù)據(jù)用于譯碼和更新報(bào)頭。然后，處理器把單元的SRAM地址寫入終端FIFO的相應(yīng)Available Cell FIFO。

只要有足夠的空間可用于寄存數(shù)據(jù)的一個(gè)單元，終端FIFO的可編程準(zhǔn)空（）標(biāo)志置位到低態(tài)。處理器周期性地檢查每個(gè)終端FIFO的標(biāo)志。只要空間可用于一個(gè)終端FIFO，則有關(guān)標(biāo)志就變低態(tài)。處理器從終端FIFO的相應(yīng)Available Cell FIFO獲得一個(gè)地址并用它鎖定存儲(chǔ)在SRAM存儲(chǔ)器中的一個(gè)單元。最后，處理器把單元傳遞到適當(dāng)?shù)慕K端FIFO并把新空閑單元地址寫入Free Address FIFO。