[发明专利]一种高可靠片上网络路由器系统及其设计方法

权利要求书

1.一种高可靠片上网络路由器系统的设计方法，其特征在于，包括下列 步骤：

步骤A，设计基于虫洞路由交换方式和轮换路由选择方式的路由器的软 核；所述路由器，包括I/O端口和一个交换控制单元，所述I/O端口中的每个 端口的输入端口包含一个缓存单元，用于缓存输入数据；

步骤B，对指定宽度的数据设计选择串扰避免编码SCAC编码电路和选择 串扰避免编码SCAC译码电路、选择串扰避免编码SCAC纠错电路，并将所述选 择串扰避免编码SCAC纠错电路加入所述路由器，以及将所述选择串扰避免编 码SCAC编码电路和选择串扰避免编码SCAC译码电路与所述路由器连接，形成 路由器系统的框架；

步骤C，对所述路由器系统的框架设计选择串扰避免编码SCAC-TMR容错 方案，实现高可靠片上网络路由器系统；

所述步骤C包括下列步骤：

步骤C1、将负载译码成选择串扰避免编码SCAC编码，头包译码成海明编 码，形成改进的选择串扰避免编码SCAC编码电路和选择串扰避免编码SCAC 译码电路，将所述改进的选择串扰避免编码SCAC编码电路和选择串扰避免编 码SCAC译码电路设置在与所述路由器的本地端口相对应的网络接口上；

步骤C2、修改所述选择串扰避免编码SCAC纠错电路，在所述选择串扰避 免编码SCAC纠错电路中添加一控制信号h，形成改进的选择串扰避免编码SCAC 纠错电路，使得当系统传输头包时，所述改进的选择串扰避免编码SCAC纠错 电路不工作，并在所述I/O端口的每个端口的输出端口添加所述改进的选择串 扰避免编码SCAC纠错电路；

步骤C3、将与所述缓存单元中的握手状态机和交换控制单元中的仲裁状 态机相关的寄存器进行三模冗余，并且在交换控制单元中添加海明纠错电路用 于头包纠错；

步骤C4、实例化所述路由器的软核，得到高可靠片上网络路由器系统。

2.根据权利要求1所述的高可靠片上网络路由器系统的设计方法，其特 征在于，所述步骤C之后还包括步骤：

步骤D、验证所述高可靠片上网络路由器系统的功能，并评估系统性能。

3.根据权利要求1所述的高可靠片上网络路由器系统的设计方法，其特 征在于，所述步骤A中：

所述I/O端口，包括本地端口、东端口，南端口，西端口和北端口；所述 I/O端口中的每个端口的输入端口包含一个缓存单元，负责缓存输入数据；

所述本地端口，用于本地核和所述路由器之间通信；所述东端口，南端口， 西端口和北端口，用于所述路由器和相邻路由器之间通信；

所述交换控制单元，用于负责根据所述I/O端口的请求为所述I/O端口分 配通信通道。

4.根据权利要求3所述的高可靠片上网络路由器系统的设计方法，其特 征在于，所述交换控制单元按照轮换路由选择方式为所述I/O端口分配通信通 道。

5.根据权利要求2所述的高可靠片上网络路由器系统的设计方法，其特 征在于，所述步骤B包括下列步骤：

步骤B1、对指定宽度的数据，利用选择串扰避免编码SCAC码字选择算法， 得到最优码字集合和一致性校验矩阵；

步骤B2、从所述最优码字集合中选择码字与原始数据形成编译码本，利 用逻辑优化工具SIS将编译码本转化成相应的选择串扰避免编码SCAC编码电 路和选择串扰避免编码SCAC译码电路；

步骤B3、根据所述一致性校验矩阵生成选择串扰避免编码SCAC纠错电路。

6.根据权利要求5所述的高可靠片上网络路由器系统的设计方法，其特 征在于，所述步骤B1包括下列步骤：

步骤B11、对于M位的输入信息，根据串扰避免编码CAC的规则，生成N 位串扰避免编码CAC码字集合；

步骤B12、根据要求，推导群码的校验矩阵的属性，得出满足所述属性的 所有校验矩阵；

步骤B13、对所述满足所述属性的所有校验矩阵进行优化，获得一致性校 验矩阵，产生最优码字集合。