CN101193093B - 双向串行通信断链的自动恢复方法和装置及使用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种双向串行通信断链的自动恢复方法和装置、以及使用该双向串行通信断链的自动恢复装置的系统，其中，该方保包括以下步骤：步骤S102，当第一传输端捕获到解码错误时，第一传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给正常状态的第二传输端；步骤S104，当第二传输端接收到大于第一预定数量的特殊字符时，将第二预定数量的特殊字符发送给第一传输端；以及步骤S106，第一传输端接收到大于第三预定数量的特殊字符后，重新进入正常发送状态，其中，第一预定数量大于第二预定数量，第二预定数量大于第三预定数量。因而，通过本发明可以在链路正常时使用全部带宽传送数据，并且在断链引起断句错误后也能够自动恢复。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体的，涉及一种双向串行通信断链的自动恢复方法和装置、以及使用该双向串行通信断链的自动恢复装置的系统。
背景技术
在通信领域的高速串行总线数据传输中，通常采用8B/10B的编码方式，发送方将并行数据转化串行，接收方通过接收断句，将串行码流分割为10B单位的数据块，然后转化为编码前的8B数据，完成解码过程。
然而，这种解码方式需要可靠的断句，如果断句错误，恢复出的数据是无效的或者是误码。为了可靠断句，做法是定期发送特殊字符(K28.5)，接收方在断句错误时搜索特殊字符(K28.5)，成功搜索到特殊字符(K28.5)后，重新断句，消除断句错误。由于定期发送特殊字符(K28.5)，数据传输的有效带宽小于传输通路的实际带宽。
在采用此编码方式的双向传输时，对于一些需要占用全部传输通路的实际带宽的应用，例如以前的同步并行总线不更改数据格式，直接改为串行传输时，现有方法可靠性很低，有时出现的断句错误需人工干预才能恢复。
因此需要一种可靠的解决方案，使链路正常时使用全部带宽传送数据，在断链引起断句错误后能自动恢复。而针对如上的需求，能够结合双向数据传输和8B/10B编码的特点，通过对断链后发送控制的处理，不需定期发送特殊字符(K28.5)，就可以有效的恢复断句，也适用于通信领域中很多其它需要高速串行数据传输的情况。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种双向串行通信断链的自动恢复方法和装置、以及使用该双向串行通信断链的自动恢复装置的系统，通过本发明，在链路正常时使用全部带宽传送数据，在断链引起断句错误后能自动恢复，从而适用于采用8B/10B编码，使用全部带宽的双向高速串行数据传输的情况。
本发明的第一方面提供了一种双向串行通信断链的自动恢复方法，其可以包括以下步骤：步骤S102，当第一传输端捕获到解码错误时，第一传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给正常状态的第二传输端；步骤S104，当第二传输端接收到大于第一预定数量的特殊字符时，将第二预定数量的特殊字符发送给第一传输端；以及步骤S106，第一传输端接收到大于第三预定数量的特殊字符后，重新进入正常发送状态，其中，第一预定数量大于第二预定数量，第二预定数量大于第三预定数量。
根据本发明的第一方面，特殊字符为K28.5。并且第一预定数量与第二预定数量成一定的比例，具体的，第一预定数量与第二预定数量之比为4∶1。第三预定数量等于2。
本发明的第二方面提供了一种双向串行通信断链的自动恢复装置，该自动恢复装置分别设置于两个相互之间双向通信的传输端中，每个传输端中的自动恢复装置均可以包括：错误状态跳转控制 单元，用于捕获本传输端的解码错误，使本传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给另一传输端，同时向本传输端的合并发送单元发送第一信号，并在接收到来自另一传输端的具有第三预定数量的特殊字符后，使本传输端恢复正常状态；衰减转发单元，用于对来自处于错误等待状态的传输端的特殊字符进行计数，并在特殊字符的数量达到第一预定数量时，将第二预定数量的特殊字符发送给所述处于错误等待状态的传输端，同时向本传输端的合并发送单元发送第二信号；以及合并发送单元，用于接收来自本传输端的错误状态跳转控制单元的第一信号，以及来自本传输端的衰减转发单元的第二信号，并对第一信号和第二信号进行逻辑或操作，并根据逻辑或操作的结果产生发送特殊字符使能信号，其中，第一预定数量大于第二预定数量，第二预定数量大于第三预定数量。
根据本发明的第二方面，特殊字符为K28.5。并且第一预定数量与第二预定数量成一定的比例，具体的，第一预定数量与第二预定数量之比为4∶1。第三预定数量等于2。
另外，在根据本发明第二方面的双向串行通信断链的自动恢复装置中，错误状态跳转控制单元的上电初始状态为错误等待状态；当错误状态跳转控制单元收到大于第三预定数量的特殊字符时，进入正常状态；以及当错误状态跳转控制单元收到捕获到解码错误时，进入错误等待状态，并一直输出特殊字符。
本发明的第三方面提供了一种使用上述双向串行通信断链的自动恢复装置的系统，其可以包括：第一自动恢复装置，位于第一传输端上，用于在第一传输端的错误状态跳转控制单元捕获到解码错误时，使第一传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给正常状态的第二传输端的衰减转发单元；以及第二自动恢复装置，位于第二传输端上，用于在接收到来自第一自动恢复装置的大于第一预定数量的特殊字符时，将第二预定数量的特殊字符发送给第一 自动恢复装置，其中，第一自动恢复装置在接收到大于第三预定数量的特殊字符后，重新进入正常发送状态；第一预定数量大于第二预定数量，第二预定数量大于第三预定数量。
可以看出，通过本发明，在链路正常时能够连续传送数据，而在链路断路后，一方收到误码时进入误码等待状态，同时持续发送特殊字符(K28.5)；并且另一方在正常状态如果收到特殊字符(K28.5)，则对特殊字符(K28.5)进行计数，当收到特殊字符(K28.5)多于N个后，发送M个特殊字符(K28.5)，其中，M小于N，以及M大于等于2。一方在收到另一方发出的特殊字符(K28.5)多于两个后，重新进入正常发送状态。因此，可以在链路正常时使用全部带宽传送数据，并且在断链引起断句错误后也能够自动恢复。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的双向串行通信断链的自动恢复方法的流程图；
图2是根据本发明的双向串行通信断链的自动恢复装置的框图；
图3是根据本发明实施例的双向串行通信断链的自动恢复装置的示意图；
图4是根据本发明实施例的双向数据传输连接的示意图；以及
图5是根据本发明的使用该双向串行通信断链的自动恢复装置的系统的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是根据本发明的双向串行通信断链的自动恢复方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S102，当第一传输端捕获到解码错误时，第一传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给正常状态的第二传输端；
步骤S104，当第二传输端接收到大于第一预定数量的特殊字符时，将第二预定数量的特殊字符发送给第一传输端；以及
步骤S106，第一传输端接收到大于第三预定数量的特殊字符后，重新进入正常发送状态。
其中，第一预定数量大于第二预定数量，第二预定数量大于第三预定数量。特殊字符为K28.5。并且第一预定数量与第二预定数量成一定的比例，具体的，第一预定数量与第二预定数量之比为4∶1。第三预定数量等于2。
图2是根据本发明的双向串行通信断链的自动恢复装置200的框图。如图2所示，装置200包括：错误状态跳转控制单元202，用于捕获解码错误，进入错误等待状态，一直发送特殊字符给第二传输端，同时向合并发送单元发送第一信号，并在接收到来自第一传输端的具有第三预定数量的特殊字符后恢复正常状态；衰减转发单元204，用于对来自第一传输端的特殊字符进行计数，并在特殊字符的数量达到第一预定数量时，将第二预定数量的特殊字符发送给第一传输端，同时向合并发送单元发送第二信号；以及合并发送单元206，用于接收来自错误状态跳转控制单元的第一信号，以及来自衰减转发单元的第二信号，并对第一信号和第二信号进行预定操作，并根据预定操作的结果产生发送特殊字符使能信号。
其中，第一预定数量大于第二预定数量，第二预定数量大于第三预定数量。特殊字符为K28.5。并且第一预定数量与第二预定数量成一定的比例，具体的，第一预定数量与第二预定数量之比为4∶1。第三预定数量等于2。
另外，在本发明的双向串行通信断链的自动恢复装置中，错误状态跳转控制单元202的上电初始状态为错误等待状态；当错误状态跳转控制单元202收到大于第三预定数量的特殊字符时，进入正常状态；以及当错误状态跳转控制单元202收到捕获到解码错误时，进入错误等待状态，并一直输出特殊字符。其中，预定操作为逻辑或运算。
图3是根据本发明实施例的双向串行通信断链的自动恢复装置的示意图。如图3所示，首先，错误状态跳转控制单元302捕获解码错误，进入错误等待状态，收到特殊字符(K28.5)后，恢复正常状态。接下来，衰减转发单元304对输入的特殊字符(K28.5)计数，以M/N的衰减比例输出特殊字符(K28.5)。最后，合并发送单元306合 并错误状态跳转控制单元302与特殊字符(K28.5)衰减转发单元304输出的特殊字符(K28.5)发送命令，并将其输出到编码器。
其中，错误状态跳转控制单元302根据解码器输出的错误指示和特殊字符(K28.5)指示确定状态的跳转。状态机的上电初始状态为错误指示等待。状态机收到两个以上特殊字符(K28.5)进入正常状态。状态机收到错误指示进入错误指示等待状态。状态机在错误指示等待状态时一直输出特殊字符(K28.5)。
另外，衰减转发单元304中执行以下处理：
a)衰减转发单元304中的计数器对收到的特殊字符(K28.5)进行计数；
b)计数器的值到达设定的M时，输出N个特殊字符(K28.5)，并对计数器清零；以及
c)合并发送单元306将错误状态跳转控制单元302和衰减转发单元304进行或的操作，两个输入中任意一个为发送特殊字符(K28.5)使能，输出即为发送特殊字符(K28.5)使能。
图4是根据本发明实施例的双向数据传输连接的示意图。以下将参考图3和图4对断链自动恢复过程进行详细描述。如图3和图4所示，上电建立链接和双向断链重建链接过程如下。
首先，传输端A 402的错误状态跳转控制单元302经过上电初始化或收到误码指示，进入错误指示等待状态。
然后，合并发送单元306发送特殊字符(K28.5)给传输端B 404接收，同时，传输端B 404也发特殊字符(K28.5)给传输端A 402。
最后，传输端A 402、传输端B 404都能可靠断句，且传输端A 402、传输端B 404都收到特殊字符(K28.5)，这样就进入正常数据发送状态。
这样就完成了上电建立链接和双向断链重建连接的过程。
更具体的，单向断链重建链接过程如下：
(一)收发模块开始正常运行，当传输线(406、408)中的某一根信号线断开，然后再连接时。假设传输端A 402到传输端B 404的传输线406断链，传输端B 404的接收解码器会发现解码误码，这样，错误状态跳转控制单元302跳转到错误指示等待状态，传输端B 404的发送端开始一直发送特殊字符(K28.5)；
(二)传输端A 402的错误状态跳转控制单元302始终正常运行，衰减转发单元304收到传输端B 404发送的特殊字符(K28.5)，当计数值到达N时发送M个特殊字符(K28.5)给B；
(三)传输端B 404收到大于两个特殊字符(K28.5)，错误状态跳转控制单元302状态转为正常发送；以及
(四)如果传输端B 404的衰减转发单元304收到多于N个特殊字符(K28.5)，则发送M个特殊字符(K28.5)给A 402，这是因为M小于N，合适选择M和N的比例后，特殊字符(K28.5)的发送很快就被终止，传输端A 402和传输端B 404就都进入正常数据发送状态。
这样，就完成了断链的自动恢复过程。
图5是根据本发明的使用该双向串行通信断链的自动恢复装置的系统500的框图。如图5所示，该系统500包括：第一自动恢复 装置502，位于第一传输端上，用于在第一传输端的错误状态跳转控制单元捕获到解码错误时，使第一传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给正常状态的第二传输端的衰减转发；以及第二自动恢复装置504，位于第二传输端上，用于在接收到来自第一自动恢复装置的大于第一预定数量的特殊字符时，将第二预定数量的特殊字符发送给第一自动恢复装置。
其中，第一自动恢复装置502在接收到大于第三预定数量的特殊字符后，重新进入正常发送状态，并且第一预定数量大于第二预定数量，第二预定数量大于第三预定数量。
综上所述，通过本发明，在不需要定期插入特殊字符(K28.5)的情况下，就能够在8B/10B编码下全速收发数据，并且断链后能自动恢复的，特别适用于系统从并行发送方式升级到高速串行总线方式的情况，并且本发明中所使用的接口简单，可直接实现，且实现方法简单。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种双向串行通信断链的自动恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S102，当第一传输端捕获到解码错误时，所述第一传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给正常状态的第二传输端；
步骤S104，当所述第二传输端接收到大于第一预定数量的所述特殊字符时，将第二预定数量的所述特殊字符发送给所述第一传输端；以及
步骤S106，所述第一传输端接收到大于第三预定数量的所述特殊字符后，重新进入正常发送状态，
其中，所述第一预定数量大于所述第二预定数量，所述第二预定数量大于所述第三预定数量。
2.根据权利要求1所述的双向串行通信断链的自动恢复方法，其特征在于，所述特殊字符为K28.5。
3.根据权利要求1或2所述的双向串行通信断链的自动恢复方法，其特征在于，所述第一预定数量与所述第二预定数量成一定的比例。
4.根据权利要求1或2所述的双向串行通信断链的自动恢复方法，其特征在于，所述第一预定数量与所述第二预定数量之比为4∶1。
5.根据权利要求1所述的双向串行通信断链的自动恢复方法，其特征在于，所述第三预定数量等于2。
6.一种双向串行通信断链的自动恢复装置，该自动恢复装置分别设置于两个相互之间双向通信的传输端中，其特征在于，每个传输端中的自动恢复装置均包括：
错误状态跳转控制单元，用于捕获本传输端的解码错误，使本传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给对端传输端，同时向本传输端的合并发送单元发送第一信号，并在接收到来自对端传输端的具有第三预定数量的所述特殊字符后，使本传输端恢复正常状态；
衰减转发单元，用于对来自对端传输端的所述特殊字符进行计数；当本传输端处于正常状态，并且所述特殊字符的数量达到第一预定数量时，将第二预定数量的所述特殊字符发送给处于错误等待状态的对端传输端，同时向本传输端的合并发送单元发送第二信号；以及
所述合并发送单元，用于接收来自本传输端的错误状态跳转控制单元的所述第一信号，以及来自本传输端的衰减转发单元的所述第二信号，并对所述第一信号和所述第二信号进行逻辑或操作，并根据所述逻辑或操作的结果产生发送特殊字符使能信号，
其中，所述第一预定数量大于所述第二预定数量，所述第二预定数量大于所述第三预定数量。
7.根据权利要求6所述的双向串行通信断链的自动恢复装置，其特征在于，所述特殊字符为K28.5。
8.根据权利要求6或7所述的双向串行通信断链的自动恢复装置，其特征在于，所述第一预定数量与所述第二预定数量具有一定的比例。
9.根据权利要求6或7所述的双向串行通信断链的自动恢复装置，其特征在于，所述第一预定数量与所述第二预定数量之比为4∶1。
10.根据权利要求6所述的双向串行通信断链的自动恢复装置，其特征在于，所述第三预定数量等于2。
11.根据权利要求6所述的双向串行通信断链的自动恢复装置，其特征在于，
所述错误状态跳转控制单元的上电初始状态为错误等待状态；
当所述错误状态跳转控制单元收到大于所述第三预定数量的所述特殊字符时，进入正常状态；以及
当所述错误状态跳转控制单元收到捕获到所述解码错误时，进入错误等待状态，并一直输出所述特殊字符。
12.一种使用根据权利要求6至11中任一项所述的双向串行通信断链的自动恢复装置的系统，其特征在于，包括：
第一自动恢复装置，位于第一传输端上，用于在所述第一传输端的错误状态跳转控制单元捕获到解码错误时，使所述第一传输端进入错误等待状态，并一直发送特殊字符给正常状态的第二传输端的衰减转发单元；以及
第二自动恢复装置，位于第二传输端上，用于在接收到来自所述第一自动恢复装置的大于第一预定数量的所述特殊字符时，将第二预定数量的所述特殊字符发送给所述第一自动恢复装置，
其中，所述第一自动恢复装置在接收到大于第三预定数量的所述特殊字符后，重新进入正常发送状态；以及
所述第一预定数量大于所述第二预定数量，所述第二预定数量大于所述第三预定数量。
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