CN100364245C - 设备倒换时的信元总线地址切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种设备倒换时的信元总线地址切换方法，能够减少设备倒换对系统性能的影响，提高设备可靠性。这种设备倒换时的信元总线地址切换方法包含以下步骤：A分别为主设备和从设备配置信元总线地址；B当主设备和从设备倒换时，从设备将其信元总线地址切换为原来的主设备的信元总线地址；C复位原来的主设备，并在该设备启动时将其信元总线地址修改为原从设备的信元总线地址。

Description

设备倒换时的信元总线地址切换方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及设备倒换时的信元总线地址切换技术。

背景技术

信元总线CELLBUS由TranSwitch公司设计，它是一种通过信元总线设备建立异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，简称″ATM″)接入系统的低功耗总线结构。

近年来，由TranSwitch公司提出的CELLBUS信元总线技术在ATM交换设备中得到了广泛应用。该总线通过一个37线的并行接口标准，采用体效应收发器逻辑增加电平(1.5v)，使得信号质量得到较大改善，并同时减小了功耗和电磁干扰，使得最大总线频率达38MHz，32位的数据带宽超过1Gb/s，保证了高速ATM信元交换的可靠性。

若干个CUBIT设备连接到一个共享总线就构成了一个信元总线系统。通过这个信元总线，ATM信元就从一个设备传输到了另一个设备。

信元总线是时分复用型的总线，它需要由外部提供两个时钟信号来执行总线操作。

如图1所示，现有的信元总线通信系统主要由设备70、信元总线80以及设备90组成。设备70和设备90均以各自的信元总线地址通过信元总线80进行通信。设备90是由主设备91和从设备92两部分组成的。其中的主设备91是代表设备90与设备70进行通信的。设备90的信元总线地址总是和该设备中的主设备91的信元地址保持一致的。如果发生设备倒换，也就是当前主从设备相互置换，那么在设备倒换前的从设备92将在设备倒换发生后作为设备90的主设备与设备70继续保持通信，而另一方面，设备倒换前的主设备则在设备倒换后作为设备90的从设备。

一般而言，设备的信元总线地址一般是相关于该设备某个物理特性的参数，比如槽位号或则是该设备中的一个可编程的寄存器等。设备启动时，将能自动获取自己的信元总线地址。众所周知，信元在信元总线上的收发是通过信元总线地址来适配的。在信元总线80上传送的任何信元都包含一个信元路由报头，这个信元路由报头声明了该信元的传送类型，这里的传送类型包括单址(Unicast)传送类型以及广播(Broadcast)路由信元类型和多播(Multicast)路由信元类型等。此外，这个信元路由报头还指明了这个信元要传送到达的目的信元总线地址，只有信元总线地址与这个信元路由报头中的目的信元总线地址完全一致的设备才能接收到这个在信元总线80上的信元。

设备90中的主从设备如果发生设备倒换，那么设备90的信元总线地址将切换为原先设备倒换前从设备的信元总线地址，这样一来，如果外部设备70不知道设备90在发生设备倒换后的信元地址，那么在设备70和设备90之间的通信将被中断。为此，现有技术通过外部设备70切换与设备90的通信地址，以保证外部设备70能和设备90进行继续通信。但设备90倒换后，需要在设备70中修改目的通信地址，这便增加了设备之间耦合性，而且设备90倒换后，会造成通信较长时间的中断，影响了设备的可靠性。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：首先，由于设备的倒换需要修改目的通信地址，因此增加了设备之间的耦合性；其次，设备的倒换造成通信中断时间较长，影响设备可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种设备倒换时的信元总线地址切换方法，使得能够有效减少设备倒换对系统性能的影响，提高设备可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种设备倒换时的信元总线地址切换方法，包含以下步骤：

A分别为主设备和从设备配置信元总线地址；

B当所述主设备和从设备倒换时，所述从设备将其信元总线地址切换为原来的所述主设备的信元总线地址；

C复位原来的所述主设备，并在该设备启动时将其信元总线地址修改为原所述从设备的信元总线地址。

其中，所述步骤C还包含以下步骤：

原来的所述主设备在启动时根据原来的所述从设备的信元总线地址，判断自身当前是否是从设备，如果是，则将自身信元总线地址修改为原所述从设备的信元总线地址。

所述主设备和从设备分别是异步传输模式接入和交换系统中的局域网集线器、或网络接入多路复用器。

所述主设备的信元总线地址及从设备的信元总线地址都为槽位号。

所述主设备的信元总线地址与从设备的信元总线地址为一对槽位号。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，当发生设备倒换时，将原先主设备和从设备的信元总线地址相互切换一下，使得信元总线地址屏蔽掉了设备倒换事件，而始终保持不变，总是主设备信元总线地址。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即设备倒换不再需要修改目的通信地址，从而减少了设备之间的耦合性，并且不会造成通信中断，提高了设备可靠性。

附图说明

图1是现有技术中的信元总线通信系统示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的信元总线地址切换方法中涉及的设备连接示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的信元总线地址切换方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

根据本发明的原理，是要解决在信元总线通信过程中由于主从设备发生倒换时出现的两个问题。如上所述，问题之一是外部设备不知晓主设备由于设备发生倒换已切换到了新的信元总线地址(CELLBUSS ARRDESS)，而没有更改该设备的信元总线地址，于是造成了通信中断。其二是外部设备针对设备倒换问题，在更改该设备通信信元总线地址的过程中导致了系统通信性能和设备可靠性的显著降低。针对这两个问题，在本发明中采取了一种信元总线通信地址自动切换的方法。

具体的说，如图2所示，根据本发明的信元总线地址自动切换方法的主要由A设备10、信元总线20以及B设备30组成，并且A设备10和B设备30均以各自的信元总线地址连接在信元总线20上。熟悉本领域的技术人员可以理解，A设备10以及B设备30可以是异步传输模式(AsynchronousTransfer Mode，简称“ATM”)接入和交换系统中的各种诸如局域网集线器、网络接入多路复用器等的CUBIT设备。

如图所示，A设备10主要由交换侧信元总线接口模块101、微处理器接口模块102、存储器接口模块103以及线路侧信元输入输出接口模块104构成。

信元总线20是时分复用型的总线，如上文所述，它需要由外部提供两个时钟信号来执行总线操作。

B设备30由主设备31和从设备32以及设备倒换检测模块33组成。其中，主设备31由交换侧信元总线接口模块311、微处理器接口模块312、存储器接模块313以及线路侧信元输入输出接口模块314组成。从设备32由交换侧信元总线接口模块321、微处理器接口模块322、存储器接模块323以及线路侧信元输入输出接口模块324组成。

A设备10通过交换侧信元总线接口模块101来实现对信元总线20的上的信元收发功能。交换侧信元总线接口模块101包含一些提供控制功能的接口，包括总线仲裁和定时控制。举例来说，当A设备10被设置为仲裁器时，则由它来产生信元总线所需要的帧同步脉冲。此外这个交换侧信元总线接口模块101还完成对接收信元的地址筛选功能，根据接收数据信元报头信息判断是信元数据所属类型并筛选，筛选后，信元报头被去掉。

微处理器接口模块102用于对A设备10中的寄存器(图中未示)进行读写以及实现初始化功能和对控制信元进行操作，其中，该微处理器接口模块102兼容英特尔和摩托罗拉的各种处理器接入设备。

存储器接口模块103包括翻译存储器静态随机存取存储器(StaticRandom Access Memory，简称“SRAM”)接口模块和缓存存储器SRAM接口模块，其中翻译存储器TRAM接口模块接外部翻译存储器，用于对入口侧ATM信元总线地址进行翻译，而缓存存储器SRAM接口模块接外部缓存存储器，用于对输出信元的缓存存储。

线路侧信元输入输出接口模块104则由输入接口模块和输出接口模块两部分组成的，分别用于实现对信元的输入和输出的控制功能。

A设备10和B设备30之间的通信是通过信元总线20来实现的，分别以各自的信元总线地址与其他设备通过信元总线方式进行通信。如上文所述，这个信元总线地址一般是相关于该设备某个物理特性的参数，比如槽位号或则是该设备中的一个可编程的寄存器等。设备启动时，将能自动获取自己的信元总线地址。

B设备30是由主设备31和从设备32构成的，其中主设备31代表A设备10与B设备30进行通信的设备，而从设备32则是B设备中的备选设备，它不被A设备10所识别。也就是说当B设备30通过信元总线20与A设备10进行通信时，其实就是主设备31与A设备10进行信元总线方式的通信。而从设备32只是连接在信元总线20上，而不与A设备10进行任何通信。此时主设备31的信元总线地址其实就代表了设备30的信元总线地址。由于主设备31和从设备32的内部结构和A设备是相同的，因此这里为了文章的简明不在重复叙述。

设备倒换检测模块33用于对主设备31和从设备32是否要进行设备倒换进行判断检测，以及在设备倒换时产生信元总线地址的控制切换命令和切换后对信元总线地址切换执行成功与否的检验。

下面参照图3，进一步描述在本发明的一个实施例中，设备倒换时信元总线地址自动切换方法的流程。需要说明的是在该切换流程之前，已经分别为主设备31和从设备32配置了信元总线地址。在本发明的一个实施例中，为了便于系统自动获取并保证唯一，所占用的两个信元总线地址即一对槽位号，例如(n，n+1)，其中主设备31的信元总线地址是n，从设备32的信元总线地址是n+1。如图所示，在步骤810，B设备30和A设备10分别以各自的信元总线地址通过信元总线20进行通信，也即B设备中的主设备31以主设备信元总线地址n，在信元总线上和A设备进行通信，此后进入步骤820。

在步骤820，通过设备倒换检测模块33检测B设备30中的当前主设备31和从设备32是否需要进行设备倒换，如果检测到不需要进行设备倒换，则返回上一步骤810，主设备31继续以其主设备信元总线地址与A设备进行通信。否则，进入步骤830。

在步骤830，设备倒换检测模块33产生信元总线地址自动切换命令，启动地址切换，它将该命令传送到当前主设备31中的交换侧信元总线接口模块311和当前从设备32中的交换侧信元总线接口模块321，并进入步骤840。

在步骤840中，交换侧信元总线接口模块321将其信元总线地址更改为设备倒换之前主设备31所使用的主设备信元总线地址n，而交换侧信元总线接口模块311将其信元总线地址更改为设备倒换之前从设备32所使用的从设备信元总线地址n+1，接着进入步骤850。

在步骤850中，设备倒换检测模块33根据信元总线地址检验B设备30中主从设备的信元总线地址是否切换成功。如果没有切换成功，则重新返回步骤840，设备再次进行信元总线地址切换。反之，如果切换成功，则表明B设备中的主从设备已经成功倒换，此时B设备的信元总线地址依然是原先倒换前主设备31所对应的主设备信元总线地址，也就是图2中所示的原先倒换前从设备32在倒换后更改得到的信元总线地址。于是，信元总线通信地址便自动切换完成了。

通过分析可知，B设备30的信元总线地址是一直都不变的，都是主设备信元总线地址n。而当发生设备倒换时，是将原先主设备31和从设备32的信元总线地址相互切换一下，这样就可以使得B设备30的信元总线地址屏蔽掉了设备倒换事件，而始终保持不变，总是主设备信元总线地址n。对外部A设备10来说，无论是否发生设备倒换，都不必考虑更改发往B设备30的信元中报头所含的目的信元总线地址，即设备倒换对其它设备看来是透明的，不需要做任何更改，对系统性能没有影响，提高了设备的可靠性。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种设备倒换时的信元总线地址切换方法，其特征在于，包含以下步骤：

A分别为主设备和从设备配置信元总线地址；

B当所述主设备和从设备倒换时，所述从设备将其信元总线地址切换为原来的所述主设备的信元总线地址；

C复位原来的所述主设备，并在该设备启动时将其信元总线地址修改为原所述从设备的信元总线地址。

2.根据权利要求1所述的设备倒换时的信元总线地址切换方法，其特征在于，所述步骤C还包含以下步骤：

原所述主设备在启动时根据原所述从设备的信元总线地址，判断自身当前是否是从设备，如果是，则将自身信元总线地址修改为原所述从设备的信元总线地址。

3.根据权利要求1所述的设备倒换时的信元总线地址切换方法，其特征在于，所述主设备和从设备分别是异步传输模式接入和交换系统中的局域网集线器、或网络接入多路复用器。

4.根据权利要求1所述的设备倒换时的信元总线地址切换方法，其特征在于，所述主设备的信元总线地址及从设备的信元总线地址都为槽位号。

5.根据权利要求1或4所述的设备倒换时的信元总线地址切换方法，其特征在于，所述主设备的信元总线地址与从设备的信元总线地址为一对槽位号。

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