[发明专利]一种用于片上网络的混合互连Mesh拓扑结构及其路由算法

权利要求书

1.一种用于片上网络的混合互连Mesh拓扑结构，其特征在于：在传统Mesh拓扑结构基础上添加了一条缓解网络拥塞和热点形成的共享总线，当Mesh网络不拥塞时，数据包是通过Mesh拓扑结构进行传输；当Mesh网络达到预置的拥塞程度时，则通过共享总线传输，每个路由节点对应增加一对输入输出端口和总线接口，路由节点通过总线接口与共享总线相连，在上级路由节点输出端口和下级路由节点输入端口之间增加两比特信号线，用于标识下级路由节点输入端口缓冲区的状态；当数据包注入网络时，对数据包预设分别采用XY路由算法或YX路由算法的路径条件；当数据包到达路由节点时，当前路由节点先根据预设的路径，判断下一级路由节点的输入端口缓冲区中的数据是否超过其容量的预设比例值，若不超过，则仍然沿着预先选定的路径传输；若超过且满足最小路径要求的两个相邻的路由节点对应输入端口中缓冲区数据存储量都不满，则需要在满足最小路径要求的两个相邻路由节点中选择对应输入端口的缓冲区数据包较少的路由节点作为下一级路由节点；若满足最小路径要求的两个相邻的路由节点对应输入端口中缓冲区均满，则选择通过共享总线进行传输。

2.根据权利要求1所述的一种用于片上网络的混合互连Mesh拓扑结构的混合伪自适应路由算法，其特征在于具体包括如下步骤：

步骤1、当数据包注入网络时，对数据包预设分别采用XY路由算法或YX路由算法的路径条件；

步骤2、当数据包到达路由节点时，解析当前路由节点缓存中第一个数据包的目的地址(dest_x，dest_y)和预设路径标识XY_router，并判断当前节点地址(co_x，co_y)是否为目的节点，如果是，转到步骤7；否则转到下一步；

步骤3、根据预设路径标识XY_router，求出预设路由路径的下一级路由节点“A”的地址(next_x_1，next_y_1)，具体为：

(1)当路径标识XY_router表示数据包选择XY路由路径，则下一级路由节点地址(next_x_1，next_y_1)可以通过公式(1)和(2)计算得到：

next_x_1＝co_x+[u(k)-u(-k)] (1)

next_y_1＝co_y+[u(t)-u(-t)]×|[u(k)-u(-k)]-1| (2)

其中，k＝dest_x-co_x，t＝dext_y-co_y，是一个单位阶跃函数；

(2)当路径标识XY_router表示数据包选择YX路由路径，则下一级路由节点地址(next_x_1，next_y_1)可以通过公式(3)和(4)计算得到：

next_x_1＝co_x+[u(k)-u(-k)]×|[u(t)-u(-t)]-1| (3)

next_y_1＝co_y+[u(t)-u(-t)] (4)

判断预设路由路径的下一级路由节点“A”相应输入端口缓冲区的数据是否超过其容量的预置比例值，若不超过，则仍然沿着预先选定的路径传输，将数据包发送至节点“A”，并转到步骤2；否则转到下一步；

步骤4：计算满足最小路径传输要求的另一条路由路径的下一级路由节点“B”的地址(next_x_2，next_y_2)，可以通过公式(5)、(6)计算得到：

next_x_2＝co_x+[u(k)-u(-k)]×|next_y_1-co_y| (5)

next_y_2＝co_y+[u(t)-u(-t)]×|next_x_1-co_x| (6)

判断节点“A”和节点“B”的相应输入端口缓冲区是否均为满，如果是，则转到步骤6，否则转到下一步；

步骤5：判断节点“A”相应输入端口缓冲区的数据存储量是否大于节点“B”相应输入端口缓冲区的数据存储量，如果是，则将数据包传给节点“B”，否则传给节点“A”，转到步骤2；

步骤6：当前路由节点将数据包通过共享总线传输至目的节点；

步骤7：目的节点接收数据包后本地缓存，并转到步骤8；

步骤8：返回步骤1，当前路由节点处理下一个数据包，直至当前路由节点缓存中的所有数据包发送完毕。