[发明专利]一种用于高速数据采集的NoC路由器

说明书

本发明公开了一种用于高速数据采集的NoC路由器，多个路由器本体，每个所述路由器本体与外部的模数转换芯片之间、每个所述路由器本体与上位机之间形成数据交互；每个所述路由器本体的东南西北四个方向均设置有输入端口和输出端口，以及在每个所述路由器本体的西南方向之间设置有本地端口，每个所述输入端口、每个所述输出端口和本体端口均与交换开关实现数据链路连接，以此设计出一种为高速数据采集系统而专门设计的路由器。简化了用于高速数据采集的NoC路由器的结构，设计后的路由器时序更优、延时更低，解决了用于高速数据采集的NoC路由器不能满足高速数据采集带宽要求的缺陷，用于高速数据采集的NoC路由器接口灵活性差、可扩展性不强的缺点。

技术领域

本发明涉及片上网络技术领域，尤其涉及一种用于高速数据采集的NoC路由器。

背景技术

随着科学技术的发展，数据采集对模数转换芯片(Analog-to-DigitalConverter,ADC)的采样率和分辨率等性能指标的要求越来越高。然而在工艺条件限制下，ADC的采样率和分辨率提高受限，并且国外对我国施行高性能ADC芯片禁运，多片ADC交替采集成为一种提高采样率的有效方法。现有的高速数据采集系统大部分采用总线式的时间交织采样技术，当需要拓展采集节点时，全局时钟同步将变得非常困难。

片上网络(Network-on-Chip,NoC)技术借鉴和吸收了计算机网络通信中的分组交换和路由技术，使得通信效率大幅提高。采用IP核与通信网络分离的方式，系统可重用性大大增强；采用全局异步局部同步(Globally Asynchronous and Locally Synchronous,GALS)通信技术，避免了庞大时钟树的产生，使得时钟网络功耗得以降低。

将片上网络技术和时间交替采样技术结合实现高速数据采集，充分利用了片上网络的优点，拓展了通信带宽和速率，以及更加灵活的资源节点的扩展。其中NoC中的路由器在整个高速数据采集系统中占据着重要的作用，然而想要通过NoC来实现对高速数据的采集，就需要有与之相适应的NoC路由器，目前的NoC还没有为高速数据采集系统而专门设计的路由器，低效率的路由器时序差，而且对整个系统的数据吞吐率、数据传输延时以及系统功耗有着重要的影响；而且路由器之间的接口协议多为自定义的，存在灵活性差、可扩展性不强等缺点，故本发明提出一种用于高速数据采集的NoC路由器设计，以解决以上不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高速数据采集的NoC路由器，旨在解决现有技术中的NoC系统还没有为高速数据采集系统而专门设计的路由器，低效率的路由器时序差，而且对整个系统的数据吞吐率、数据传输延时以及系统功耗有着重要的影响；而且路由器之间的接口协议多为自定义的，存在灵活性差、可扩展性不强的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种用于高速数据采集的NoC路由器，包括多个路由器本体，每个所述路由器本体与外部的模数转换芯片之间、每个所述路由器本体与上位机之间形成数据交互；

每个所述路由器本体的东南西北四个方向均设置有输入端口和输出端口，以及在每个所述路由器本体的西南方向之间设置有本地端口，每个所述输入端口、每个所述输出端口和本体端口均与交换开关实现数据链路连接；

所述模数转换芯片，用于进行数据采集，并将采集的数据信息模数转换，得到资源节点的数据，并将所述资源节点的数据传输至对应的所述输入端口；

每个所述输入端口，用于接收所述模数转换芯片传输的所述资源节点的数据或上一级所述路由器本体发送的数据，并对其进行解析，再向所述输出端口输出数据；

所述输出端口，用于对输出的数据进行接收，并将接收到的数据发送给下一级所述路由器本体或所述上位机；

所述上位机，用于接收所述输出端口输出的数据，并对其进行分析处理。