[发明专利]路由自适应异步2D-Torus片上网络及其设计方法

摘要

一种路由自适应异步2D-Torus片上网络及其设计方法，多个异步路由节点按照2D-Torus拓扑结构和异步握手通信机制构建片上网络；每个异步路由节点具有东向、西向、南向、北向和本地端口共五个端口，每一端口均包括输入端、数据接收模块、数据解码模块、路由计算模块、交叉开关模块、数据仲裁模块、数据编码模块、数据发送模块和输出端；该方法包括：设计异步路由节点具有的各个端口的接口行为，并对异步路由节点内部的数据流向进行描述；对异步片上网络中传输数据的数据结构进行设计；利用异步有限状态机的方法设计端口中的模块；完成各个模块的硬件编程；构建异步路由节点；构建N×N的异步2D-Torus片上网络。

主权项

一种路由自适应异步2D‑Torus片上网络，包括：多个异步路由节点、挂载在不同的异步路由节点上的多种IP核；其特征在于：所述多个异步路由节点按照2D‑Torus拓扑结构和异步握手通信机制构建该异步2D‑Torus片上网络；所述异步路由节点具有东向、西向、南向、北向和本地端口共五个端口，其中本地端口挂载所需的IP核，用于对从异步路由节点接收的数据进行相应的处理；东向、西向、南向、北向端口作为与相邻异步路由节点的连接端口，接收上游异步路由节点的数据帧，同时经过路由计算与数据仲裁，确定合适的输出方向端口，通过该端口将数据传递给下游异步路由节点；所述东向、西向、南向、北向和本地端口中每一端口，均包括输入端、数据接收模块、数据解码模块、路由计算模块、交叉开关模块、数据仲裁模块、数据编码模块、数据发送模块和输出端；上游异步路由节点某端口的数据帧从当前异步路由节点某相应端口的输入端进来后，依次经过数据接收模块、数据解码模块、路由计算模块、交叉开关模块、数据仲裁模块、数据编码模块和数据发送模块，从当前异步路由节点该端口的输出端输出至下游异步路由节点的某相应端口；所述数据接收模块，用于从端口的输入端接收数据，并将该数据传送至数据解码模块；所述数据解码模块，用于接收数据接收模块传送的数据并对该数据进行解码，并把解码后的数据发送至路由计算模块；所述路由计算模块，用于利用基于阻塞感知的异步电路自适应路由算法，确定从数据解码模块接收的解码后的数据要发送的输出方向端口；所述交叉开关模块，用于将解码后的数据发送到路由计算模块确定的端口的数据仲裁模块；所述数据仲裁模块，用于接收除本端口以外的其他端口的交叉开关模块发送来的数据；对所接收的数据进行数据发送优先级仲裁；按照仲裁的数据发送优先级顺序，将数据发送至数据编码模块；所述数据编码模块，用于接收数据仲裁模块发送的数据，并对接收的数据进行编码，将编码后的数据发送至数据发送模块；所述数据发送模块，用于将从数据编码模块接收的数据发送至输出端。