[发明专利]使用硬件同步电路处理同步网络帧的集成电路和方法

说明书

在实施例中，公开了一种集成电路(IC)装置。在所述实施例中，所述IC装置包括以太网帧处理器、耦合到所述以太网帧处理器的至少一个以太网端口以及耦合到所述以太网帧处理器和所述至少一个以太网端口的硬件同步电路，所述硬件同步电路包括控制器、本地时钟、耦合到所述控制器的媒体无关外围设备以及耦合到所述媒体无关外围设备的媒体相关外围设备，其中可以独立于所述以太网帧处理器向所述硬件同步电路提供电力。

技术领域

本发明涉及使用硬件同步电路处理同步网络帧的集成电路和方法。

背景技术

IEEE 802.1Q所涵盖的用于以太网交换的常规IEEE标准不适合用于诸如在以太网上进行音频和视频流式传输的情况，甚至更不适合于基于以太网的控制型应用。IEEE802.1AVB所涵盖的一套标准拓展了IEEE802.1Q的特征，以满足音频和视频流式传输的更严格的要求。特别地，IEEE 802.1AS为支持同步分组处理所需的分布式同步提供了一种标准。该标准定义了用作主时钟(Grand Master)的端节点，所述主时钟将同步帧和后续帧发送到其它端节点，以便使其它端节点与主时钟的当前时间同步。

发明内容

在实施例中，公开了一种集成电路(IC)装置。在该实施例中，所述IC装置包括以太网帧处理器、耦合到所述以太网帧处理器的至少一个以太网端口以及耦合到所述以太网帧处理器和所述至少一个以太网端口的硬件同步电路，所述硬件同步电路包括控制器、本地时钟、耦合到所述控制器的媒体无关外围设备以及耦合到所述媒体无关外围设备的媒体相关外围设备，其中可以独立于以太网帧处理器向硬件同步电路提供电力。

在另一个实施例中，硬件同步电路被配置成在以太网帧处理器掉电时执行IEEE802.1AS功能。

在另一个实施例中，在IEEE 802.1AS功能中使用的双数类型整数被存储在64位寄存器中，其中前4位分配给整数值，并且后60位分配给分数值。

在另一个实施例中，使用std_logic_vectors存储时间戳值。

在另一个实施例中，使用不恢复除法算法计算速率比，所述不恢复除法算法使用硬件同步电路中的寄存器经由迭代减法和移位实施。

在另一个实施例中，使用硬件同步电路中的减法寄存器和移位寄存器计算停留时间和传播延迟。

在另一个实施例中，使用单独的加法器和减法器配置本地同步时钟以分别检测和计算秒数和纳秒数。

在另一个实施例中，硬件同步电路被配置成处理以太网帧中的部分范围的报头数据，并且将所述数据存储在硬件同步电路中的寄存器中。

在另一个实施例中，媒体相关外围设备耦合到单个端口。

在另一个实施例中，控制器被配置成当帧包括硬件同步电路无法处理的IEEE802.1AS功能时，将所述帧转发给耦合到IC装置的微控制器和以太网帧处理器中的至少一个。

在另一个实施例中，公开了一种用于处理同步网络帧的方法。在实施例中，该方法包括对硬件同步电路加电；接收IEEE 802.1AS帧；确定IEEE 802.1AS帧是否需要由微控制器进行处理；如果IEEE 802.1AS帧需要由微控制器进行处理，对微控制器加电，使用微控制器处理IEEE802.1AS帧，以及使微控制器掉电；和如果IEEE 802.1AS帧不需要由微控制器进行处理，则使用硬件同步电路处理IEEE 802.1AS帧。

在另一个实施例中，在处理IEEE 802.1AS帧中使用的双数类型整数被存储在硬件同步电路中的64位寄存器中，其中前4位分配给整数值，并且后60位分配给分数值。

在另一个实施例中，使用std_logic_vectors存储时间戳值。