網(wǎng)絡(luò )開(kāi)關(guān)盒電路

網(wǎng)絡(luò )開(kāi)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(kāi)關(guān)轉換數據。在這類(lèi)應用中采用雙FIFO更能節省板空間。

圖1示出網(wǎng)絡(luò )開(kāi)關(guān)盒電路設計，從圖中可見(jiàn)是采用FIFO開(kāi)關(guān)轉換任意輸入和輸出總線(xiàn)之間的數據。數據流是單向的。雙FIFO不僅僅用于緩沖數據，而且也用于控制中央數據存儲器的地址使用率。在圖1中，示出4個(gè)輸入通路和4個(gè)輸出通路，然而，其設計結構很容易擴展，以適應所希望的很多總線(xiàn)。用IDT公司728×1 FIFO設計的網(wǎng)絡(luò )開(kāi)關(guān)盒具有開(kāi)關(guān)轉換9位寬總線(xiàn)的能力，而用728×5的網(wǎng)絡(luò )開(kāi)關(guān)盒具有開(kāi)關(guān)轉換18位總線(xiàn)的能力。

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

SRAM數據存儲單元用于保持通過(guò)源FIFO已接收到的和正等待傳輸到終端FIFO的信息單元。例如，ATM信息單元一般由5字節報頭（包含地址信息）和48字節數據串構成。網(wǎng)絡(luò )開(kāi)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可以劃分為報頭區和數據區。

“FreeAddress”FIFO保持跟蹤SRAM存儲體中空閑地址單元。

最后一個(gè)FIFO單元稱(chēng)之為“Available Cell”，保持對SRAM所存單元的跟蹤，等待引導到終端FIFO。每個(gè)“Available Cell”FIFO支持一個(gè)輸出數據總線(xiàn)和為這種特定總線(xiàn)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標號。

微控制器監控開(kāi)關(guān)盒狀態(tài)，分配地址和控制數據流向。

網(wǎng)絡(luò )開(kāi)關(guān)功能為：在接收至少一個(gè)數據單元之后，源FIFO的可編程準滿(mǎn)（）標志置位到低態(tài)。處理器周期性地檢查每個(gè)源FIFO的標志。一旦一個(gè)單元寫(xiě)到源FIFO，則相關(guān)標志變低態(tài)指示數據有效。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(xiě)入所選空閑地址的SRAM中。一旦此過(guò)程完成，處理器便從SRAM存取單元的報頭并識別那一個(gè)終端FIFO所匯集的數據用于譯碼和更新報頭。然后，處理器把單元的SRAM地址寫(xiě)入終端FIFO的相應Available Cell FIFO。

只要有足夠的空間可用于寄存數據的一個(gè)單元，終端FIFO的可編程準空（）標志置位到低態(tài)。處理器周期性地檢查每個(gè)終端FIFO的標志。只要空間可用于一個(gè)終端FIFO，則有關(guān)標志就變低態(tài)。處理器從終端FIFO的相應Available Cell FIFO獲得一個(gè)地址并用它鎖定存儲在SRAM存儲器中的一個(gè)單元。最后，處理器把單元傳遞到適當的終端FIFO并把新空閑單元地址寫(xiě)入Free Address FIFO。