CN101252415A - 整包数据的传输方法及传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整包数据的传输方法及传输系统，包括步骤：发送端并行发送数据信号和状态信号，所述数据信号包括数据包的数据信号，所述状态信号包括表示数据包传输状态的状态信号，其中同一数据包的数据信号至少分三次发送；接收端接收所述状态信号和数据信号，并根据所述状态信号存储所述数据信号。其中，接收方式为：将在连续时钟周期接收到的同一数据包的数据存储到连续的存储空间内。本发明采用将数据信号和状态信号分离，并行传输，这样使得状态信号不占用数据信号的传输带宽，另外在接收端不再进行包重组，直接将连续时钟周期接收到的数据信号存储到接收端的连续存储空间内，简化了数据传输的过程，提高了传输速度。

Description

整包数据的传输方法及传输系统

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种整包数据的传输方法及传输系统。

背景技术

随着芯片制造工艺等各方面技术的进步，各类芯片接口的传输速度正逐步提高，以通信类芯片为例，通讯类芯片接口速度由数年前的100Mb/s、155Mb/s提高到622Mb/s，后来又从622Mb/s提高到2.5Gb/s，现在又从2.5Gb/s提高10Gb/s。芯片接口流量的不断提高也促使新的高速传输方法和高速接口系统陆续出现。

上述的高速接口在数据包的传输时，通常数据包包含较多的数据信号，因此接口不可能在一次，也就是一个时钟周期传输完，因此通常将数据包分为几部分，分次传送。例如分为包头，中间包，包尾，第一次可以利用至少一个时钟周期传送包头，再利用至少一个时钟周期传送中间包，最后利用至少一个时钟周期传送包尾。因此也需要发送表示数据包传输状态的状态信号，通过状态信号可以监控数据包的传输。例如，在开始发送数据包的包头时，需要发送表示包头的状态信号。

在现有技术中，一种实现高速度接口传输的方法，如图1所示，为标识数据包的起始和结尾，发送端在发送数据包时，在数据包包头前插入特殊的头编码，紧接着在数据包的包尾插入尾编码，头编码和尾编码之间为有效的数据包的数据信号。所述的头编码和尾编码也就是状态信号。由于该方法中把状态信号插入数据信号中，占用数据总线的带宽，使得数据信号对带宽的利用率不足80％。

从上述可以得出，现有技术存在的问题就是，状态信号被插在数据信号内，需要占用数据信号的数据总线带宽，这就使得高速接口的传输速率不能有效的发挥，大大影响传输速率。

除此之外，现有技术中的传输方法，例如SPI接口的传输方法主要支持分片(burst)传输，所传输分片大小为16位的整数倍。在路由器的设计中，内部包格式一般都是基于64位或者128位的总线，因此SPI接口的发送终端将路由器的内部包格式的数据分片成16位，同一数据包的数据分片可能不在连续周期发送，也就是说中间穿插其它数据包的数据分片，因此SPI接收终端必须将16位的整数倍的数据分片组合成64位或128位的内部包格式，这样就带来格式转换的问题也就是包重组。但是在接口接收终端的数据发送是整包的形式，也就是一个数据包存储在连续时钟发送的64位的数据中，这样，SPI接口在连续时钟周期收到的64位的数据就是一个数据包，因此就不需要再进行包重组，然而SPI接口固定的包重组模式，使得接口产生冗余，更加复杂，速度得不到更好的发挥。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种整包数据传输的方法，将数据包的状态信号从数据信号中分离出来，用状态信号与数据信号并行传送，大大的提高了数据信号的传输速度。

本发明的整包数据的传输方法，其特征在于，包括步骤：

发送端并行发送数据信号和状态信号，所述数据信号包括数据包的数据信号，所述状态信号包括表示数据包传输状态的状态信号，其中同一数据包的数据信号至少分三次发送；

接收端接收所述状态信号和数据信号，并根据所述状态信号存储所述数据信号。

优选的，所述发送的方式为：同一数据包的数据信号，占用连续的时钟周期发送；

所述接收的方式为：将在连续时钟周期接收到的同一数据包的数据存储到连续的存储空间内。

优选的，所述发送的方式为：并行发送16位的数据信号，和2位的状态信号。

优选的，每位所述数据信号的发送和接收速度大于600Mb/s。

优选的，在接收数据信号和状态信号之后进一步包括：接收端对接收到的状态信号判断是否错误，如果错误则接收端发送传输出错信号。

优选的，所述数据信号还包括数据校验信号，所述状态信号还包括状态校验信号。

优选的，所述发送的方式为：在发送不同数据包的间隔发送数据校验信号和所述状态校验信号。

优选的，在接收数据校验信号之后还包括判断数据校验信号是否正确，如果错误，接收端发出传输出错信号。

优选的，所述判断方法为：比较接收到的每位所述数据信号和状态信号是否相同，如果相同则正确，如果不同则错误。

优选的，所述判断接收到的状态信号是否错误的方法为：

判断接收到的状态信号是否为包头状态信号、中间包状态信号、包尾状态信号，或者状态校验信号；和

接收端在至少接收到一个数据包以后，如果接收到包头的状态信号，判断前一状态信号是否为包尾状态信号或者校验状态信号；

如果接收到中间包的状态信号，判断前一状态信号是否为包头的状态信号；

如果接收到包尾的状态信号，判断前一状态信号是否为中间包的状态信号或者包头状态信号；

如果接收到的是状态校验信号，判断前一状态信号是否为包尾的状态信号，如果是则正确，否则错误。

相应的本发明还提供了一种整包数据的传输系统，包括：

发送模块，用于并行发送数据信号和状态信号，所述数据信号包括数据包的数据信号，所述状态信号包括表示数据包传输状态的状态信号，其中，同一数据包的数据信号至少分三次发送；

接收模块，用于接收所述状态信号和数据信号，并根据所述状态信号存储所述数据信号。

优选的，所述发送模块包括：

发送模块的发送方式为：将同一数据包的数据信号占用连续的时钟周期发送；

接收模块的接收方式为：将在连续时钟周期接收到的同一数据包的数据存储。

优选的，所述接收模块还包括：

状态信号判断单元：用于对接收到的状态信号判断是否错误，如果错误则接收端发送传输出错信号。

优选的，所述数据信号还包括数据校验信号，所述状态信号还包括状态校验信号。

优选的，所述接收模块还包括数据校验单元，用于判断数据校验信号是否正确，如果错误发出传输出错信号。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明采用将数据信号和状态信号分离，并行传输，这样使得状态信号不占用数据信号的传输周期，有效的提高了传输效率。

另外，本发明的优选方案中，发送端在连续的时钟周期发送同一数据包，因此该方案在接收端不再进行包重组，直接将连续时钟周期接收到的数据信号存储到接收端的连续存储空间内，简化了数据传输的过程，提高了传输速度。

本发明的另一个优选方案中并行发送16位数据信号，2位状态信号，使得相应传输线的数目降低，也相应的降低了本发明的方法实施中的难率。

在本发明的又一优选方案中，还采用了发送状态校验信号和数据校验信号进行校验，实时监控数据信号和状态信号的传输，避免了因相位偏移造成的传输错误。

相应的，本发明的整包数据的传输系统简化了数据传输的过程，提高了传输速度，并且结构简单，容易实现。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。

图1是现有技术中一种数据传输方法示意图；

图2是根据本发明一实施例的整包数据的传输方法的流程图；

图3a是根据本发明一实施例的整包数据的传输系统工作流程图；

图3b是根据本发明一实施例的整包数据的传输系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

本发明的整包数据传输方法，用于不同终端之间的数据包传输。本发明针对的是完整数据包数据信号的传输，也就是发送端将同一数据包的数据在连续时钟周期发送。在现有技术中，往往数据包的状态信号，例如包头，中间包，包尾等状态，是与数据信号一起占用数据线传输，因此需要再传输数据包之前或者之后传输。在本实施例中，把数据包的状态信号从数据信号中分离出来，用状态信号与数据包的数据信号并行传输，这样状态信号不再占用数据线，大大提高了接口的传输带宽利用率，加快了数据传输的速度。使内部功能的实现更加简便，简化了内部处理流程。

发送端传输数据包时将数据包分为至少三部分数据信号，分三次发送给接收端。例如将数据包分为包头、中间包、包尾，第一次发送包头，第二次发送中间包，第三次发送包尾。优选的，发送端在连续的时钟周期发送三部分数据信号，接收端将连续时钟周期的数据信号存储到连续的存储空间，从而得到一个完整数据包，由于是连续时钟周期，因此传输和接收一个数据包的时间就缩短，使得数据包的传输速度得到提高。

另外，现有技术中的一种传输方法，采用大量的数据线来传输数据信号，这样虽然传输速度较快，但相应的接口电路的管脚数目也会增多，这样增加了产品实现的难度。因此本实施例优选的，所述发送方式为：并行发送16位的数据信号，和2位的状态信号。

本实施例中，优选的，每位数据信号的传输速度大于600Mb/s。

由于优选的采用并行传输16位数据信号，每一位数据信号的传输速度大于600Mb/s，因此数据线的传输带宽大于9G，优选的，传输速度为622Mb/s，因此该传输方法支持10G的传输带宽。另外，本发明的传输方法可以达到每一位数据信号的传输的速度可以为800Mb/s，整个数据线的传输速率为12.8Gb/s。

下面结合图2对本发明的传输方法进行详细说明。

在本实施例中，以256比特的数据包为例，优选的将同一数据包分为4部分数据信号，1个64比特的包头，2个64比特的中间包，1个64比特的包尾，分4次发送，因为本实施例中优选的并行发送16位的数据信号，也就是每个时钟周期发送16位数据信号，因此每一次占用4个时钟周期发送64比特的数据信号。相应的，在发送包头数据信号的4个时钟周期里，发送端发送“10”、“00”、“11”、“11”表示包头状态信号；在发送中间包数据信号的4个时钟周期里，发送端发送“11”、“00”、“11”、“11”表示中间包状态信号；在发送包尾数据信号的4个时钟周期里，发送端发送“01”、“00”、“11”“11”表示包尾状态信号。具体步骤如下：

步骤S101：发送端并行发送数据信号和状态信号，所述数据信号包括数据包的数据信号，所述状态信号包括表示数据包传输状态的状态信号。

具体为：发送端将64比特的包头分为16位的数据信号，在4个连续时钟周期发送。同时，发送端在所述4个连续时钟周期里依次发送包头状态信号：“10”、“00”、“11”、“11”。

步骤S102：接收端根据状态信号将接收到的数据信号存储。接收端的接收方式优选的：接收4个连续时钟周期的数据信号，并依次从存储空间的起始位置，连续存储。

返回步骤S101：发送端将第一个中间包的数据信号，分为16位的数据信号占用4个连续时钟周期发送，发送端在发送第一个中间包的4个时钟周期发送中间包状态信号：11”、“00”、“11”、“11”。

继续步骤S102：接收端接收4个时钟周期的数据信号，并依次在存储空间的包头数据信号之后连续存储。

返回步骤S101：发送端将第2个中间包的数据信号，分为16位的数据信号占用4个连续时钟周期发送，发送端在发送第2个中间包的4个时钟周期发送中间包状态信号：11”、“00”、“11”、“11”。

继续步骤S102：接收端接收4个时钟周期的数据信号，并依次在存储空间的第一个中间包数据信号之后连续存储。

返回步骤S101：发送端将64位包尾数据信号分为16位的数据信号占用4个连续时钟周期发送。同时，发送端在发送包尾数据信号的4个时钟周期依次发送包尾状态信号：“01”、“00”、“11”、“11”。

继续步骤S102：接收端接收4个时钟周期的数据信号，并依次在存储空间的第二个中间包数据信号之后连续存储。

该传输方法实现了数据信号和状态信号的并行传输，使得传输速率大大提高。

本发明的优选方案，在连续时钟周期完成一个数据包的传输，不需要现有技术中的包重组，排序等工作，因此流程简单，传输速率更快。

优选的，所述数据信号还包括数据校验信号，所述状态信号还包括状态校验信号，用来进行链路状态的监控，监测是否发生传输错误，例如，数据校验信号为64比特，分为4个时钟周期传输并行传输16位，状态信号为8比特，每个时钟周期并行传输2位。

优选的，在所述接收数据信号和状态信号之后进一步包括：接收端还判断在数据包的包头、中间包、包尾或者数据校验信号传输的4个时钟周期，如果接收到的是包头状态信号：“10”、“00”、“11、”“11”，或者是中间包状态信号：“11”、“00”“11”、“11”，或包尾状态信号“01”、“00”、“11”、“11”或状态校验信号“00”、“00”、“11”、“11”，中间的任意一个则状态信号正确，否则错误，发出传输出错信号。接收端还判断接收到的状态信号是否符合包头、中间包、包尾、状态检验信号的顺序，也就是在传输完至少一个数据包之后，再接到包头状态信号就判断前一个状态信号是不是包尾，接到中间包状态信号就判断前一个状态信号是不是包头或者中间包，如果接到包尾状态信号就判断前一个状态信号是不是中间包，如果接到状态校验信号就判断前一个状态信号是不是包尾状态信号。如果不符合，发出传输出错信号。

在数据包传输过程中，当时钟抖动、温度差异以及电压变化等外界环境发生变化导致接收端接收到的信号发生位相偏移，造成采样错误。因此本发明的优选实施方式还包括实施监控链路的错误的步骤，步骤S102进一步：还包括：

根据数据校验信号和状态校验信号进行校验。例如，数据校验信号为64比特，分为4个时钟周期传输并行传输16位，状态信号为8比特，每个时钟周期并行传输2位。具体可以采用两种校验措施。

第一校验措施：由于数据线并非满负荷传输数据包，因此相邻的数据包之间时常存在空闲时钟周期。第一种校验措施利用所述空闲时钟周期。完成一个数据包传输之后，判断没有下一个数据包到来，发送端分4个时钟周期发送状态校验信号和数据校验信号。例如4个时钟周期发送的状态校验信号为：“00”、“00”、“11”、“11”，4个时钟周期发送的数据校验信号为：“0000000000000000”、“0000000000000000”、“1111111111111111”、“1111111111111111”。

这样第一个时钟周期接收到的每位状态校验信号以及每位数据校验信号如果同为“0”，则传输正确，如果不同为“0”，则数据校验信号或者状态校验信号错误，存在造成错误的位相偏移，传输出错，则接收端向发出传输出错信号；第二个时钟周期，第三个时钟周期，第四个时钟周期的判断方式类似，不再重述。

第二校验措施：有时发送端需要连续发送数据包，内部数据总线长时间工作在满负荷的状态，因此第二种校验措施针对这种情况进行校验。

当发送完至少一个数据包后，发送端插入空闲时钟周期发送状态校验信号和数据校验信号，然后再发送数据包。

另外，第一校验和第二校验措施可以结合应用。

在本实施例中，由于单线传输的速度很高，因此利用动态相位调整技术对动态相位偏移进行调整。

优选的，还包括应用动态相位调整技术对数据信号和状态信号的位相进行调整。当发送端接收到接收端反馈的传输出错信号时，通过状态线和数据线发送训练序列，对数据信号和状态信号的相位进行调整，当调整完成之后继续进行数据包的传输。所述动态相位调整技术为本领域的公知技术，因此在本实施例里不进行详细说明。

下面以256比特的数据包为例，结合图3a和图3b对本发明一实施例的传输系统进行数据包传输的一个具体实施例作详细说明。

在本实施例中所述传输系统包括第一终端200和发送模块210，第二终端201和接收模块220。

第一终端200与发送模块210通过64位或者128位的接口相连，本实施例以64位接口为例。

步骤A101：第一终端200将256比特的数据包的64比特的包头，发送给发送模块210。

在本实施例中，发送模块210将接收的数据包转换成发送模块与接收模块对应的数据接口的位数，也就是把数据包分为16位的数据信号，通过16位的数据线占用4个连续时钟周期向接收模块220发送。同时，发送模块210占用4个连续时钟周期向接收模块220发送包头状态信号。

步骤A102：接收模块220根据状态信号将接收到的数据信号存储。接收模块220的接收方式优选的：接收4个时钟周期的数据信号，并依次从存储空间的起始位置，连续存储在接收模块220的连续的存储空间内。

步骤A103：第一终端200将256比特的数据包的2个64比特的中间包，发送给发送模块210，发送模块210通过16位的数据线向接收模块220发送。同时，发送模块210占用8个连续时钟周期发送两个中间包状态信号；

步骤A104：接收模块220接收8个时钟周期的中间包数据信号，并依次在接收模块220的存储空间的包头数据信号之后连续存储。

步骤A105：第一终端200将256比特的数据包的1个64比特的包尾，发送给接收模块220，发送模块210通过16位的数据线占用4个连续时钟周期向接收模块220发送。同时，发送模块210第1时钟周期通过2位的状态线向接收模块220发送表示包尾的状态信号。

步骤A106：接收模块220接收4个时钟周期的数据信号，并依次在接收模块220的存储空间的第二个中间包数据信号之后连续存储。

接收模块220向与接收模块220相连的第二终端201发信号通知第二终端201可以将数据包从存储空间取走。

优选的，接收模块220还包括状态信号判断单元250，用于判断所接收的状态信号是否正确，以及判断状态信号的接收顺序是否符合包头、中间包、包尾、状态校验信号的顺序，如果错误，接收模块220向发送模块210发出传输出错信号。

优选的，接收模块220还包括数据校验单元260，判断传输的数据信号是否正确，如果不正确则数据校验信号错误，存在造成错误的位相偏移，传输出错，则向发送模块发出传输出错信号，上述判断过程和传输方法中相同，不再重述。

以上所述，仅仅是针对本发明有选技术方案的一个具体实施例，因此所述的详细内容，例如包头状态信号的定义，状态信号的判断方法等不能限制本发明的保护范围。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (15)

1、一种整包数据的传输方法，其特征在于，包括步骤：

发送端并行发送数据信号和状态信号，所述数据信号包括数据包的数据信号，所述状态信号包括表示数据包传输状态的状态信号，其中同一数据包的数据信号至少分三次发送；

接收端接收所述状态信号和数据信号，并根据所述状态信号存储所述数据信号。

2、根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，

所述发送的方式为：同一数据包的数据信号，占用连续的时钟周期发送；

所述接收的方式为：将在连续时钟周期接收到的同一数据包的数据存储到连续的存储空间内。

3、根据权利要求1或2任一项所述的传输方法，其特征在于，所述发送的方式为：并行发送16位的数据信号，和2位的状态信号。

4、根据权利要求3所述的传输方法，其特征在于，每位所述数据信号的发送和接收速度大于600Mb/s。

5、根据权利要求2所述的传输方法，其特征在于，在接收数据信号和状态信号之后进一步包括：接收端对接收到的状态信号判断是否错误，如果错误则接收端发送传输出错信号。

6、根据权利要求5所述的传输方法，其特征在于，

所述数据信号还包括数据校验信号，所述状态信号还包括状态校验信号。

7、根据权利要求6所述的传输方法，其特征在于，所述发送的方式为：在发送不同数据包的间隔发送数据校验信号和所述状态校验信号。

8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在接收数据校验信号之后还包括判断数据校验信号是否正确，如果错误，接收端发出传输出错信号。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述判断方法为：比较接收到的每位所述数据信号和状态信号是否相同，如果相同则正确，如果不同则错误。

10、根据权利要求7所述的传输方法，其特征在于，所述判断接收到的状态信号是否错误的方法为：

判断接收到的状态信号是否为包头状态信号、中间包状态信号、包尾状态信号，或者状态校验信号；和

判断是否符合包头状态信号之后为中间包状态信号，中间包状态信号之后为包尾状态信号，包尾状态信号之后为状态校验信号的顺序关系，

如果是则正确，否则错误。

11、一种整包数据的传输系统，其特征在于，包括：

发送模块，用于并行发送数据信号和状态信号，所述数据信号包括数据包的数据信号，所述状态信号包括表示数据包传输状态的状态信号，其中，同一数据包的数据信号至少分三次发送；

接收模块，用于接收所述状态信号和数据信号，并根据所述状态信号存储所述数据信号。

12、根据权利要求11所述的传输系统，特征在于，

发送模块的发送方式为：将同一数据包的数据信号占用连续的时钟周期发送；

接收模块的接收方式为：将在连续时钟周期接收到的同一数据包的数据存储。

13、根据权利要求12所述的传输系统，其特征在于，所述接收模块还包括：

状态信号判断单元：用于对接收到的状态信号判断是否错误，如果错误则接收端发送传输出错信号。

14、根据权利要求13所述的传输系统，其特征在于，所述数据信号还包括数据校验信号，所述状态信号还包括状态校验信号。

15、根据权利要求14所述的传输系统，其特征在于，所述接收模块还包括数据校验单元，用于判断数据校验信号是否正确，如果错误发出传输出错信号。

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