[发明专利]基于卷积神经网络的多播包连接电路及其路由方法

摘要

本发明公开了一种基于卷积神经网络的多播包连接电路及其路由方法，其特征是，多播包连接电路支持多行节点数据传输，扩大传输节点数量；多播包连接电路由输入单元、优先级控制器、地址解码器、仲裁器、输出单元和交叉开关组成，其中输入单元有五个端口：东、南、西、北和本地，输出单元有六个端口：东、南、西、北、本地1和本地2。本发明优化和改善了包连接电路及其路由方法，对不同行的数据可以同时传输，从而提高数据的传输效率，同时它产生两个用于输入传输的数据流，在建立链路后执行数据传输，能避免死锁和拥塞。

主权项

1.一种基于卷积神经网络的多播包连接电路，所述多播包连接电路是应用于N×M的二维网络中，N为所述二维网络的行数，M为二维网络的列数，其中N、M为大于等于2的正整数；所述二维网络包含N×M个多播包连接电路并相应作为N×M个路由节点；所述多播包连接电路是由输入单元、优先级控制器、地址解码器、仲裁器、输出单元和交叉开关组成，且包含六个传输方向；其特征是，所述输入单元中的五个输入模块均包括单多播选择模块、多播通道选择模块和地址选择器；所述地址解码器包括输入端口选择模块、路由方向选择模块和目的节点确定模块；所述仲裁器包括本地2仲裁模块；所述输出单元是由东输出模块、西输出模块、南输出模块、北输出模块、本地1输出模块和本地2输出模块组成；所述交叉开关包括本地2数据传输模块；当前路由节点的输入单元接收到上一路由节点的数据包的微片时，对所接收到的当前微片进行判断并将所述当前微片传输至所述交叉开关；若所接收到的当前微片为头微片，则根据所述头微片建立链路并产生链路建立信号，再根据所述链路建立信号产生所述输入单元中相应输入模块的请求信号并传输给优先级控制器；所述输入单元中的多播通道选择模块根据所述头微片产生东西选择信号，并将所述东西选择信号传输至地址解码器；同时输入单元中的单多播选择模块产生单多播选择信号并传输给地址解码器和地址选择器；所述输入单元的地址选择器根据所接收到的所述单多播选择信号判断头微片为单播头微片还是多播头微片，若为单播头微片，则所述输入单元的地址选择器根据头微片的目的节点地址(X,Y)产生地址信号并传输给地址解码器，若为多播头微片，则所述输入单元的地址选择器根据头微片的目的节点地址的纵坐标Y产生地址信号并传输给地址解码器，其中X为目的节点地址的横坐标，Y为目的节点地址的纵坐标；若所接收到的当前微片为体微片，则直接利用所建立的链路经过所述交叉开关将所述体微片传输至所述输出单元；若所接收到的当前微片为尾微片，则直接利用所建立的链路经过所述交叉开关将所述尾微片传输至所述输出单元，同时将所建立的链路撤销；所述当前路由节点的优先级控制器根据所接收的五个输入模块的请求信号进行优先级判断，产生输入模块选择信号并发送至所述地址解码器；所述当前路由节点的地址解码器的输入端口选择模块根据所接收到的输入模块选择信号，接收相应输入模块的单多播选择信号、东西选择信号和地址信号，并将所接收的单多播选择信号传输至所述目的节点确定模块和所述路由方向选择模块，将东西选择信号和地址信号传输至所述目的节点确定模块，同时将接收到的输入模块选择信号传输至所述仲裁器；所述目的节点确定模块根据所述单多播选择信号判断所述当前头微片是单播头微片还是多播头微片，若为单播头微片，则将所述目的节点地址(X,Y)赋予当前判断地址(x,y)并传输给所述路由方向选择模块；若为多播头微片，则根据接收到的东西选择信号判断所述当前多播头微片是东方向头微片还是西方向头微片，若为东方向头微片，则将所述目的节点地址的纵坐标Y赋予所述当前判断地址的纵坐标y并传输给所述路由方向选择模块，同时将所述当前判断地址的横坐标x置为0并传输给所述路由方向选择模块；若为西方向头微片，则将所述目的节点地址的纵坐标Y赋予所述当前判断地址的纵坐标y并传输给所述路由方向选择模块，同时将所述当前判断地址的横坐标x置为M‑1并传输给所述路由方向选择模块；所述路由方向选择模块根据接收到所述当前判断地址(x,y)和所述单多播选择信号，将所述当前判断地址的纵坐标y与当前路由节点的纵坐标y'进行比较，若y'y，则产生北方向传输信号并传输至所述仲裁器；若y'＝y，则根据所述单多播选择信号判断是单播头微片还是多播头微片，若为多播头微片，则产生本地1方向传输信号并传输至所述仲裁器，同时将所述当前判断地址的横坐标x与当前路由节点的横坐标x'进行比较，若x'x，则产生西方向传输信号并传输至所述仲裁器；若为单播头微片，则将所述当前判断地址的横坐标x与当前路由节点的横坐标x'进行比较，若x'x，则产生西方向传输信号并传输至所述仲裁器；若x'＝x，则产生本地2方向传输信号并传输至所述仲裁器；所述仲裁器根据所接收到的输入模块选择信号和相应方向传输信号，利用所述仲裁器的固定的优先级顺序产生输入输出连接信号并传输至所述交叉开关，以及产生输出通道占用信号并传输至所述相应输出模块；所述交叉开关根据所接收到输入输出连接信号，将所接收到的输入单元的当前微片传输至所述输出单元对应的输出模块；所述输出单元中相应的输出模块根据所接收到所述输出通道占用信号选择所相应的输出模块，若所选择的输出模块为东输出模块或西输出模块，则将所接收到的当前微片传输至东输出模块或西输出模块；所述东输出模块或西输出模块判断所述当前微片为头微片还是体微片或尾微片；若当前微片为头微片，则判断当前头微片为多播头微片还是单播头微片，若为多播头微片，则将头微片中剩余的目的节点地址的纵坐标全部置为0，并将头微片传输至下一路由节点，若为单播头微片，则直接将所述当前头微片的传输至下一路由节点；若为体微片或尾微片，则直接将所述当前微片的传输至下一路由节点；若所选择的输出模块为南输出模块，则将所接收到的当前微片传输至南输出模块；所述南输出模块判断所述当前微片为头微片还是体微片或尾微片；若当前微片为头微片，则判断当前头微片为多播头微片还是单播头微片，若为多播头微片，继续判断当前理由节点的纵坐标y'是否为目的节点地址的纵坐标Y，若是，则将头微片中下一目的节点地址的纵坐标替换当前目的节点地址的纵坐标，并将头微片传输至下一路由节点，若否，则直接将头微片传输至下一路由节点；若为单播头微片，则直接将当前头微片传输至下一路由节点；若为体微片或尾微片，则直接将所述当前微片的传输至下一路由节点；若所选择的输出模块为北输出模块、本地1输出模块或本地2输出模块，则将所接收到的当前微片传输至北输出模块、本地1输出模块或本地2输出模块，并由所述北输出模块、本地1输出模块或本地2输出模块直接将所述当前微片的传输至下一路由节点。