[发明专利]一种基于片上网络的数据采集方法

说明书

本发明公开了一种基于片上网络的数据采集方法，所述的方法包括以下内容：构建拓扑网络：根据系统的需求确定只是两个输入口和输出口构建拓扑网络；确定仲裁机制：根据拓扑网络的公平性和效率确定拓扑的仲裁机制；以降低拓扑网络中各分支树堵塞率为前提规定拓扑网络的数据传输路径。通过结合片上网络理论，提出一种基于片上网络的数据采集方法，从构建拓扑网络、确定仲裁机制、规定互联网络的使用三个方面构建出一个数据采集的网络，有效提高了数据采集的可扩展性、系统总体带宽和可搭载的传感器密度。

技术领域

本发明涉及一种数据采集方法，尤其涉及一种基于片上网络的数据采集方法。

背景技术

随着系统性能需求越来越高，处理器核之间的互连架构必须能够提供具有较低延迟和高吞吐率的服务，并且具有良好的可扩展性。传统的基于总线的互联架构已经不能满足系统的需求，基于报文交换的片上网络（Network on Chip, NoC）逐渐成为片上多核间通讯的首选互连架构。在NoC 中，各个节点之间的互连方式称之为拓扑结构，主要的拓扑结构有总线型拓扑、环形拓扑、树形拓扑、星形拓扑、混合型拓扑以及网状拓扑。拓扑是通过路由节点之间通过局部互连线相连接，每一个路由节点通过网络接口NI 与一个本地IP 核相连接，源路由节点和目的路由节点之间的数据通讯需要经过多个跳步来实现。

在已有的拓扑结构的基础上，树形拓扑(tree topology)从总线拓扑演化而来，是一种类似总线拓扑的局域网拓扑。树形网络可以包含分支，每个分支又可包含多个结点。树形拓扑是总线拓扑的扩充形式，传输介质是不封闭的分支电缆，树形拓扑和总线拓扑一样，一个站点发送数据，其他站点都能接收。树形拓扑结构的优点是：高带宽，可扩展性好，同时能将数据采集起来，符合数据采集场景的应用，同时它具有较强的可折叠性，非常适用于构建网络主干，还能够有效地保护布线投资。但是同样也存在一定的缺点：树形拓扑存在汇聚问题，下层的数据传到上层可能造成上级路由器的拥塞；末端一级的路由器会限制整个拓扑结构的吞吐量，这是由于各个节点对根节点的依赖性太大造成的；树形网络结构复杂，如果根节点出现故障，也会引起全网不能正常工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于片上网络的数据采集方法，有效提高了数据采集的可扩展性、系统总体带宽和可搭载的传感器密度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于片上网络的数据采集方法，所述的方法包括以下内容：

构建拓扑网络：根据系统的需求确定只是两个输入口和输出口构建拓扑网络；

确定仲裁机制：根据拓扑网络的公平性和效率确定拓扑的仲裁机制；

以降低拓扑网络中各分支树堵塞率为前提规定拓扑网络的数据传输路径。

所述仲裁机制需要满足三个条件，所述三个条件包括提高拓扑网络整体的吞吐量、保证拓扑网络不会出现不公平的现象和保证不出现网络堵塞。

构建的拓扑网络包括有16个输入口和2个输出口的互联网络的拓扑。

所述构建拓扑网络包括以下步骤：

构建两棵相同的二叉树，在两棵二叉树和路由器端相连的一共有16个输入口接口，在后端片上处理器片上相连的有2个输出口接口；

在两棵二叉树的level2的路由器之间，构建互联网络，其中，两棵二叉树之间实现数据的相互写包。

所述确定仲裁机制包括以下内容：

当二叉树的level1和level3的路由器的两个输入口都有申请时，仲裁当前选择A路由器优先通过，在下一次仲裁时选择B路由器优先通过，而再下一次仲裁时选择A路由器优先通过，如此往复；或者仲裁当前选择B路由器优先通过，在下一次仲裁时选择A路由器优先通过，而再下一次仲裁时选择B路由器优先通过，如此往复。