[发明专利]一种多路数据传输的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种多路数据传输的方法及系统。

背景技术

随着数字技术的发展，设计和生产了越来越多的大规模集成电路，例如：现 场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、复杂可编程逻辑器 件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、以及专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)等等。利用这些大规模集成电路可以组成多 路数据处理系统，进行多路数据的传输，例如以太网交换机中的数据帧交换、数 据帧缓存和数据帧统计；图像信号处理系统中的多路图像缓存、处理和传输等等。

参见图1，多路数据的传输模型包括：数据发送端100、数据接收端200、公 共存储介质单元300、读写仲裁单元400、写入端口仲裁单元500和读出端口仲 裁单元600。其中，数据发送端100包括多个端口，数据接收端200包括多个端 口。这样，多路数据传输的过程包括：读写仲裁单元400接到数据发送端100至 少一个端口发起的写入请求和/或数据接收端200至少一个端口发起的读出请求 后，判断是进入写操作周期，还是读操作周期；当进入写操作周期时，写入端口 仲裁单元500确定数据发送端100中，向公共存储介质单元300中写入数据的端 口，然后根据确定的端口向公共存储介质单元300中写入数据；当进入读操作周 期时，读出端口仲裁单元600确定数据接收端200中，从公共存储介质单元300 中读出数据的端口，然后根据确定的端口从公共存储介质单元300中读出数据。

目前，当读写仲裁单元400同时接到写入请求和读出请求时，判断是进入写 操作周期，还是读操作周期的读写仲裁方法包括：固定比例读写仲裁和写操作优 先读写仲裁。所述固定比例读写仲裁是指读操作周期和写操作周期呈一固定比 例。例如1∶1，1∶2，3∶2等等。所述写操作优先读写仲裁是指写操作请求比读操 作请求优先级更高，那么如果同时有读写操作请求，则优先响应写操作请求，从 而确保传输数据能及时写入公共存储介质单元300。

数据发送端100和数据接收端200中的各个端口内都有缓存区FIFO，存储 需要进行传输的数据，因此，写入端口仲裁单元500确定数据发送端100中，向 公共存储介质单元300中写入数据的端口，以及读出端口仲裁单元600确定数据 接收端200中，从公共存储介质单元300中读出数据的端口的端口仲裁方法包括： 根据每个端口FIFO中的数据水线进行仲裁，其中，数据水线是存储单元中数据 量多少的参数，这样，从FIFO中数据水线最高的端口进行数据传输。

但是，目前多路数据传输的过程中读写仲裁方法以及端口仲裁方法还存在以 下不足之处：

1、如图2，仲裁操作与数据读写操作串行。这种情况下，每次数据读写操作 之前都进行一次端口仲裁操作，那么无疑将占用公共存储介质单元的数据带宽。 如果仲裁操作周期过多，那么必将使得公共存储介质单元的带宽利用率大大降 低。

2、各路的数据流量不均衡将会导致各个端口内缓存FIFO的数据水线不同。 如果单纯的通过以数据水线高低来进行端口仲裁单元，那么数据流量较小的端 口，由于其内部FIFO的数据水线较低，将长时间不能进行数据传输。这在多路 数据传输中明显是不合理的。

3、理想情况下，读写操作周期应该是均衡的，采用固定比例1∶1进行读写仲 裁单元，这样写入公共存储介质单元的数据才能被及时的读出，从而减少数据传 输的延时。

但是，如果出现公共存储介质单元的数据操作带宽不够的情况，就很难满足 这个操作比例。这时为了避免传输流量峰值时数据丢失，往往需要先设置写操作 周期优先，随着公共存储介质单元中数据水线上升到一定程度，再设置读操作周 期优先。但是，这种绝对的优先设置将使得读写操作周期比例严重失衡，在数据 传输初期，写入操作占主导地位，没有从公共存储介质单元读出数据，这样容易 造成下游数据传输模块的闲置；在数据传输后期，读出操作占主导地位，这样容 易造成下游数据传输模块的拥塞。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种多路数据传输的方法，用以解决现有技术 中由于端口仲裁不合理造成多路数据传输效率低的问题。