[发明专利]包-电路交换片上路由器及其传输方法

权利要求书

1.一种包-电路交换片上路由器，其特征在于：该路由器包括输入状态机(1)、输出状态机(2)、优先级编码器(3)、地址译码器(4)、仲裁器(5)和交叉开关(6)，输入状态机(1)控制输入通道的工作状态，并将接收的请求信号传送给优先级编码器(3)；优先级编码器(3)根据设定的固定优先级对请求信号进行编码，并通过地址译码器(4)将输入的目标节点地址信号转变为路由方向信号输出；仲裁器(5)接受地址译码器(4)的解码结果，根据固定优先级顺序和端口占用情况，输出输入端口与输出端口互连信号及输出端口占用信号，直到选择合适的路径到达目的节点；交叉开关(6)接收仲裁器(5)输出的互连信号，实现输入、输出端口之间的正确互连。

2.根据权利要求1所述的包-电路交换片上路由器，其特征在于：输入状态机(1)包括五个工作状态：空闲、请求、半锁定、锁定和失败；输入状态机(1)在空闲态接收请求包，并进入请求状态；如果该路由请求得到授权，则输入状态机(1)进入半锁定状态，如果该路由请求被驳回，则输入状态机(1)进入路由失败状态；输入状态机(1)在半锁定状态时，如果收到链路建立成功信号，则输入状态机(1)进入锁定状态，如果收到链路建立失败信号，则输入状态机(1)进入路由失败状态。

3.根据权利要求1所述的包-电路交换片上路由器，其特征在于：优先级编码器(3)设定的各输入通道的优先级顺序是：本地＞东＞南＞西＞北。

4.根据权利要求1所述的包-电路交换片上路由器，其特征在于：输出状态机(2)有空闲、锁定两个工作状态，空闲表示输出通道当前可用，锁定表示输出通道已被占用；当源节点的一位控制信号为0或复位信号有效时，输出状态机(2)进入空闲态；输出状态机(2)在空闲态时，如果仲裁器(5)授权该通道传输数据，则输出状态机(2)进入锁定状态，直到仲裁器(5)释放该通道，输出状态机(2)回到空闲态。

5.根据权利要求1所述的包-电路交换片上路由器，其特征在于：所述输入状态机(1)的输入通道数量为一组；输出状态机(2)的输出通道数量为一组。

6.一种权利要求1所述的包-电路交换片上路由器的传输方法，其特征在于该传输过程分为三个阶段：链路建立阶段，数据传输阶段和链路释放阶段；

链路建立阶段，路由器首先存储请求包，然后进行优先级编码、地址解码、仲裁，再将请求包转发到下一路由器，一旦链路建立成功，该链路就成为专用电路而不能被网络上的其他路由器使用；

数据传输阶段，路由器不对数据包进行任何处理，直接将数据包经过一级流水线发送到下一路由器，数据通过每个路由器的延时仅为一个时钟周期；

链路释放阶段，数据传输完成后，将电路由专用变为空闲状态，可供其余路由器使用。