[发明专利]一种FC引擎帧接收缓存管理机制

说明书

本发明公开了一种FC引擎帧接收缓存管理机制，帧接收处理子模块通过AXI‑Stream接口从前端模块接收帧数据及其相关信息，实施接收帧写操作，写入数据至接收共享双端口RAM；接收共享双端口RAM缓存接收到的FC帧数据，分成若干个缓存块并流控；转发接收接口适配子模块实施接收帧读操作，从接收共享双端口RAM读出数据，通过AXI‑Stream接口向后端模块发送帧数据；本发明兼容直通和存储转发两种接收模式，将FC引擎接收的正常帧数据在查表后从106.25MHz转换成400MHz，准确地传给后端，设计了容错机制，不影响接收通道的正常运行和缓存到流控的管理，在后端发生异常堵塞时，保证FC引擎链路对连接的发送端形成适当的反压，在堵塞消除后自动恢复帧数据的接收。

技术领域

本发明属于数据传输技术领域，具体涉及一种接收缓存技术。

背景技术

光纤通道Fibre Channel，简称FC，是一种高可靠性的无损网络，同时具有网络和通道两种特性，可提供高带宽、低延时和高稳定性的数据传输服务，主要用于设备之间的数据通信，通常在ASIC或者FPGA中实现。

FC引擎负责FC链路初始化、流控机制的建立，帧数据的收发、编解码，传输字的收发和链路的同步。其中，帧接收缓存管理机制是流控机制的重要部分，关系到FC链路的稳定性、接收帧数据的正确率和接收帧数据的效率，是一项关键技术。如果能实现FC引擎跨时钟域接收、存储与转发，根据不同的错帧策略，选择不同的错帧处理机制，就能有效应对FC链路的异常堵塞。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种FC引擎帧接收缓存管理机制，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

机制包括帧接收处理子模块、转发接收接口适配子模块、接收共享双端口RAM、接收反压信号FIFO、接收缓存帧基地址回收FIFO、接收丢弃帧基地址回收FIFO、接收帧读写地址比较器、接收帧信息FIFO，采用标准AXI_Stream总线接口；接收共享双端口RAM和所有FIFO异步工作，连接帧接收处理子模块的一侧为低频时钟域，连接转发接收接口适配子模块的一侧为高频时钟域；采用接收帧读写地址比较器，对写缓存地址和读缓存地址实施格雷码转换。

帧接收处理子模块通过AXI-Stream接口从前端模块接收帧数据及其相关信息，实施接收帧写操作，写入数据至接收共享双端口RAM；接收共享双端口RAM缓存接收到的FC帧数据，分成若干个缓存块并流控；转发接收接口适配子模块实施接收帧读操作，从接收共享双端口RAM读出数据，通过AXI-Stream接口向后端模块发送帧数据。

帧接收处理子模块通过向模块内的路由查表控制发送最小帧检查通过信号，确认收到的帧完整，发送路由查询请求至路由查表模块，获取路由查询反馈。

进一步的，查表包括直通模式和存储转发模式。

直通模式：帧接收处理子模块向接收帧信息FIFO写入缓存帧信息，直接将接收帧的基地址及其相关信息连同查表结果，写入接收帧信息FIFO。

存储转发模式：帧接收处理子模块等待帧接收完成，若查表结果中包含丢弃指示，则将该帧的基地址写入接收丢弃帧基地址回收FIFO，否则将该帧的相关信息连同查表结果写入接收帧信息FIFO。

进一步的，流控包括存储转发模式、直通模式、错帧模式、后端拥堵模式。

存储转发模式：帧接收处理子模块根据接收缓存基地址回收FIFO发送的接收帧存储基地址，将收到的帧写入接收共享双端口RAM，将查表结果和基地址信息写入接收帧信息FIFO；转发接收接口适配子模块根据接收帧信息FIFO发送的缓存帧信息，从接收共享双端口RAM中读取帧数据连同帧信息，通过AXI_Stream接口发送给后端模块。