[实用新型]基于PCI总线的串行Rapid IO协议控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及计算机通信技术领域，特别涉及通信协议控制器技术领域，具体是指一种基于PCI总线的串行Rapid IO协议控制器。

背景技术

自1992年创制规范以来，PCI总线是目前在计算机领域使用最广泛的一种总线。Rapid IO（快速输入输出）是近年来迅速发展的一种新型的高速数据互联总线。串行Rapid IO（SerialRapid IO）由于使用高速串行技术，并且可以将多个处理器互联，使计算机集群化、云计算化、内存共享等特点，被广泛适用于嵌入式计算机的芯片间、板间通信互联。目前，在嵌入式计算机领域及通信技术领域，Rapid IO已成为新型多计算机、多处理器、多DSP的互联的首要选择，而对于诸多只有PCI为外部总线的计算机来说，就无法接入Rapid IO网络。这些计算机就需要一个PCI/Rapid IO的桥接来接入到Rapid IO网络。Rapid IO协议中考虑了RapidIO对PCI的透明支持。该支持必须要把PCI地址空间映射到Rapid IO地址空间、PCI事务映射到Rapid IO事务。地址空间映射需要在PCI地址空间中为每个Rapid IO节点或部分节点分配一定的内存空间。访问该内存空间的事务，会通过地址映射和转换函数AMT将事务的PCI地址转换出相应的目标器件ID和相应的偏移地址，然后转换为正确的Rapid IO事务。但对于使用32位地址4G空间的PCI系统来说，为每个Rapid IO节点分配足够的空间稍显吃力。更甚者，若转接桥接收到PCI读内存事务时，转接桥需要发送一个RIO Nread事务包到RapidIO网络，由于读返回包返回需要一定时间，PCI主设备（PCI Master）会经过无数次重试等待最多才能得到256B数据。如果PCI主设备需更多数据，那么转接桥必须再次发送一个RIONread事务包，才能得到另外256B数据。可见这种非流水式的PCI总线转接流水式Rapid IO总线时，带宽利用率甚为低下。另外PCI计算机还无法使用MSG与Doorbell（门铃）事务，更无法使用Maintenance（维护）事务对Rapid IO网络进行维护。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种为PCI计算机提供访问Rapid IO网络的各项事务的支持，解决PCI端事务与Rapid IO事务的不匹配，以及非流水式总线转接流水式总线造成带宽流失的问题，从而使普通PCI总线计算机能够高效接入Rapid IO网络，且结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的基于PCI总线的串行Rapid IO协议控制器。

为了实现上述的目的，本实用新型的基于PCI总线的串行Rapid IO协议控制器具有如下构成：

该基于PCI总线的串行Rapid IO协议控制器包括PCI主模块、PCI从模块、直接内存操作单元组、接收消息控制器、中断控制器、寄存器配置总线、PCI主仲裁器、读事务PCI地址记录器、Rapid IO从应模块、Rapid IO从请求主应答模块、Rapid IO主请求器和Rapid IO协议控制器。

其中，PCI主模块连接PCI总线，还连接接收消息控制器、PCI主仲裁器和中断控制器；

PCI从模块连接PCI总线，还连接有寄存器配置总线，并通过该寄存器配置总线分别连接直接内存操作单元组和中断控制器；

直接内存操作单元组包括多个并联的直接内存操作单元；

中断控制器分别连接所述的直接内存操作单元组和PCI总线；

PCI主仲裁器与所述的PCI主模块、所述的直接内存操作单元组、读事务PCI地址记录器、Rapid IO从应模块和Rapid IO从请求主应答模块相连接；

所述的直接内存操作单元组还分别连接读事务PCI地址记录器和Rapid IO主请求器；

Rapid IO协议控制器分别连接所述的Rapid IO主请求器、Rapid IO从应模块、Rapid IO从请求主应答模块和Rapid IO总线。