[发明专利]适用于工业级应用场景的用于物理层的多协议系统控制装置和多协议系统控制方法

说明书

本发明实施例提供一种适用于工业级应用场景的用于物理层的多协议系统控制装置和多协议系统控制方法。该多协议系统控制装置包括：总线接口选择模块和协议控制器模块，总线接口选择模块与系统总线连接，协议控制器模块包括多个总线协议控制器和物理层接口选择器，总线接口选择模块分别与协议控制器模块中的多个总线协议控制器连接，物理层接口选择器与物理层交互并且分别与多个总线协议控制器连接；总线接口选择模块用于接收通过系统总线向物理层发送的下行传输信号，并且接收自上层系统发送给物理层的协议控制选择信号；物理层接口选择器用于接收自上层系统发送给物理层的协议控制选择信号，其中，针对上层系统，多个总线协议控制器共用相同的接口地址。

技术领域

本发明实施例涉及嵌入式系统，尤其涉及一种适用于工业级应用场景的用于物理层的多协议系统控制装置和多协议系统控制方法。

背景技术

嵌入式处理技术的快速发展，对数据处理能力和传输存储速度提出了越来越高的要求，也给高性能嵌入式系统的高速互联方面带来了严峻的挑战。

为了提高总线的传输能力，传统总线多采用增加数据总线的宽度或是提高总线的频率的方式来实现。如PCI总线支持25M、33M、50M、66M的工作频率，PCI-X总线是在PCI总线结构的基础上得到的一种总线结构，在硬件和软件上兼容PCI总线，PCI-X总线可以支持32bit、64bit的总线，其工作频率为66M、133M，对于64bit的PCI-X，如果其总线工作频率为133MHz，其峰值传送带宽可达到133×64bit＝8.512Gbps。

这种通过增加传统总线的位宽和频率来解决数据传输的瓶颈问题并不是一种明智而可行的办法。对于并行总线而言，数据位宽和总线频率的不断增加虽然在一定程度上满足了人们对高速数据传输的需求，但同时也带来了一些新的问题。过多的引脚使得芯片封装和布局布线变得复杂而艰难则是问题之一。另一问题是，当传统总线的工作频率超过133MHz时，总线上支持的器件很难超过两个。在总线上增加器件会增加容性负载，而容性负载意味着必须填满或排空电荷才能达到希望的信号电平。因此，额外的电容将增加信号的上升和下降时间，从而限制了总线的工作频率。此外，传统总线还存在着时钟与信号的偏移容限等问题进一步凸显。

因此，随着电子行业技术的发展，特别是在传输接口的发展上，IEEE1284被USB接口取代，PATA被SATA取代，PCI被PCI-Express所取代，无一都证明了传统并行接口的速度已经达到一个瓶颈了，取而代之的是速度更快的串行接口，于是原本用于光纤通信的SerDes技术成为了为高速串行接口的主流。串行接口主要应用了差分信号传输技术，具有功耗低、抗干扰强，速度快的特点，理论上串行接口的最高传输速率可达到10Gbps以上。

随着SerDes接口的广泛应用，场景需求也越来越多。为了适应不同的个数、协议类型的需求，SerDes PHY上层传输协议的选择与集成问题变得越来越突出。而现有IC实现，基本都是单一协议对接单一SerDes PHY。其灵活性和适用性很受局限。

当有多种应用场景需求的时候，支持多协议连接SerDes PHY就成了需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种适用于工业级应用场景的针对物理层的多协议系统控制装置和方法，以通过同一多协议系统控制装置支持多种总线协议的信号传输。