[发明专利]基于Crossbar架构的AFDX交换机数据总线结构及数据交换方法

权利要求书

1.基于Crossbar架构的AFDX交换机数据总线结构，其特征在于，包括与交换机端口数量相等的总线从机模块(1)，一个总线互连模块(2)，总线主机模块(3)，存储器控制模块(4)和存储器模块(5)，以及一个调度选择模块(6)；总线主机模块(3)的数量不多于总线从机模块(1)的数量；总线主机模块(3)、存储器控制模块(4)和存储器模块(5)数量相等且大于1；

每个总线主机模块(3)通过总线互连模块(2)采用Crossbar架构与每个总线从机模块(1)互连；每个总线主机模块(3)分别通过存储器控制模块(4)连接对应的存储器模块(5)；每个总线主机模块(3)均通过调度选择模块(6)连接交换机调度结果FIFO。

2.根据权利要求1所述的基于Crossbar架构的AFDX交换机数据总线结构，其特征在于，所述的调度选择模块(6)包括依次连接在交换机调度结果FIFO上的地址判别模块(6A)和指令发送模块(6B)；

地址判别模块(6A)用于从交换机调度结果FIFO中提取调度结果，得到要进行交换的端口和存储器模块(5)；

指令发送模块(6B)用于将得到的调度结果发送给对应端口的总线主机模块3。

3.根据权利要求1所述的基于Crossbar架构的AFDX交换机数据总线结构，其特征在于，所述的交换机端口数为16个，总线主机模块的数量为4个；存储器模块(5)内的存储空间分为若干个页，每页容量为2KBytes。

4.基于Crossbar架构的AFDX交换机数据总线结构的数据交换方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的数据总线结构，包括如下步骤，

步骤一，调度选择模块(6)根据交换机调度结果FIFO中的信息，读取AFDX交换机产生的调度结果，判断出要进行交换的端口和存储器模块(5)，并将包含存储器地址信号的调度结果发送给对应该存储器模块(5)的总线主机模块(3)；

步骤二，完成发送后调度选择模块(6)判断下一个调度结果；若当前要进行交换的端口号和存储器模块(5)与前一次的调度结果均不相同，且相应的主机模块空闲，则直接将当前调度结果发送给相应的总线主机模块(3)，然后重复步骤二；否则，等待相应的总线主机模块(3)空闲，再对调度结果进行发送处理；

步骤三，收到调度结果的总线主机模块(3)通过存储器控制模块(4)完成对存储器模块(5)的控制访问，完成数据的存储或转发；在完成一次操作后会给调度选择模块(6)一个反馈信号，标志其状态为空闲。

5.根据权利要求4所述的基于Crossbar架构的AFDX交换机数据总线结构的数据交换方法，其特征在于，除第一个总线主机模块(3)外，剩余总线主机模块(3)通过存储器控制模块(4)完成对存储器模块(5)的控制访问时，按如下公式转换接收到的存储器地址信息，

存储器模块的新地址＝存储器模块的原始地址-(m-1)*存储器模块的最大地址；

其中，m为存储器模块对应总线主机模块的编号，存储器模块的原始地址为调度结果FIFO中的存储起始地址。

6.根据权利要求4所述的基于Crossbar架构的AFDX交换机数据总线结构的数据交换方法，其特征在于，交换机调度结果FIFO中包括读操作信号、写操作信号、端口号、缓存号、帧长以及存储起始地址信号。