CN101477501A - 数据传输系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种数据传输系统及方法，使用SGPIO接口实现SAS扩展器之间的通信。数据传输系统包括有第一扩展器、第二扩展器、串行式通用输入/输出接口(SGPIO)及通用输入/输出接口(GPIO)。串行式通用输入/输出接口(SGPIO)提供第一扩展器与第二扩展器之间串行数据的传输，其中串行式通用输入/输出接口(SGPIO)的频率引脚(SCLK)与负载引脚(SLOAD)不使用。同时，通用输入/输出接口(GPIO)提供第一扩展器与该第二扩展器之间确认信号的传输。

Description

数据传输系统及方法
技术领域
本发明涉及一种数据传输系统及方法，尤其涉及一种使用串行式通用输入/输出(SGPIO)接口，以实现具有序列附加SCSI接口的扩展器(SASExpander)之间相互通信的系统及方法。
背景技术
参考图1，为传统使用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)的通信系统，其中，一扩展器(Expander)10具有频率引脚(SCLOCK)、负载引脚(SLOAD)、数据输入引脚(SDATAIN)及数据输出引脚(SDATAOUT)，而以现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可规划逻辑元件(CPLD)实现的一元件20同样具有频率引脚(SCLOCK)、负载引脚(SLOAD)、数据输入引脚(SDATAIN)及数据输出引脚(SDATAOUT)。
再参考图1，前述扩展器(Expander)10的引脚分别通过串行式通用输入/输出接口(SGPIO)30对应连接到元件20的引脚，扩展器(Expander)10设为串行式通用输入/输出接口(SGPIO)30的起始者(SGPIO initiator)，而元件20设为串行式通用输入/输出接口(SGPIO)30的目标者(SGPIOTarget)。另外，元件20上的其它引脚(未标示)作为通用输入/输出接口(GPIO)。
如此，元件20就可以利用扩展器(Expander)10实现通用输入/输出接口(GPIO)的扩展。此时，串行式通用输入/输出(SGPIO)30是作为通用输入/输出接口(GPIO)扩展之用。而在传统使用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)的通信系统中，如果串行式通用输入/输出接口(SGPIO)30不被使用于扩展通用输入/输出接口(GPIO)的用途时，它会因为不能使用于其它用途，而处于闲置状态。
另外，在具有序列附加SCSI(Serial Attached SCSI；SAS)及简单磁盘捆绑(Just Bundle Of Disks；JBOD)的产品设计中，考虑到双I/O控制卡的应用环境，往往需要实现I/O控制卡之间的通信。为了保证通信的高可用性，又常常使用两路通信路径。这两路通信路径通常使用内部集成电路总线(InterIntegrated Circuit；I2C)或者异步式串行接口(Universal Asynchronous ReceiverTransmitter；UART)。
然而，现有的具有序列附加SCSI接口的扩展器(SAS Expander)的内部集成电路总线(I2C)或者异步式串行(UART)接口数往往不能满足要求，只能提供一条内部集成电路总线(I2C)来作为通信路径，一旦内部集成电路总线(I2C)这条路径出现故障，具有序列附加SCSI接口的扩展器(SASExpander)之间的通信将中断。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种数据传输系统及方法，在于当串行式通用输入/输出接口(SGPIO)闲置的时候，得以利用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)以实现两具有序列附加SCSI接口的扩展器(SAS Expander)之间的通信，为双卡通信提供另一条路径，以解决通信接口不足的问题。
因此，本发明提供一种数据传输系统，其包括有一第一扩展器、一第二扩展器、一串行式通用输入/输出接口(SGPIO)及一通用输入/输出接口(GPIO)。串行式通用输入/输出接口(SGPIO)连接于该第一扩展器与该第二扩展器，提供该第一扩展器与该第二扩展器之间串行数据的传输，其中该串行式通用输入/输出接口(SGPIO)的频率引脚(SCLK)与负载引脚(SLOAD)不使用。通用输入/输出接口(GPIO)连接于该第一扩展器与该第二扩展器，提供该第一扩展器与该第二扩展器之间确认信号的传输。
另外，本发明提供一种数据传输方法，使用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)以实现两个扩展器之间的数据通信。数据传输方法为，首先，一方扩展器通过通用输入/输出接口(GPIO)判断对方扩展器是否正在传送数据，在前述判断中，若判断为是，则一方扩展器通过串行式通用输入/输出接口(SGPIO)读取对方扩展器送出的数据，反之若判断为不是，则一方扩展器将自我判断是否有数据需要传送出去。在前述自我判断中，若判断为不是，则结束两个扩展器之间的数据通信，反之若判断为是，则一方扩展器通过通用输入/输出接口(GPIO)通知对方扩展器准备接收数据。最后，一方扩展器通过串行式通用输入/输出接口(SGPIO)将欲传送的数据送至对方扩展器。
综上，本发明提供两个通用输入/输出(GPIO)引脚作为双卡通信的同步控制路径，以同步两个扩展器之间串行式通用输入/输出接口(SGPIO)的发送和接收情形。同时，串行式通用输入/输出接口(SGPIO)作为通信路径双卡通信另一条路径，让在内部集成电路总线(I2C)或者异步式串行接口(UART)不足的情况下，仍可保证双卡通信的高可用性。
以上的概述与接下来的详细说明都为示范性质，是为了进一步说明本发明的权利要求。而有关本发明的其它目的与优点，将在后续的说明与附图加以阐述。
附图说明
图1为传统使用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)的通信系统；
图2为本发明使用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)的通信系统；及
图3为本发明的方法流程图示意图。
其中，附图标记说明如下：
公知：
10  扩展器
20  元件
30  串行式通用输入/输出接口(SGPIO)
本发明：
50  第一扩展器
60  第二扩展器
40  串行式通用输入/输出接口(SGPIO)
70  通用输入/输出接口(GPIO)
具体实施方式
参考图2，为本发明使用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)的通信系统。数据传输系统包括有一第一扩展器50、一第二扩展器60、一串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40及一通用输入/输出接口(GPIO)70，其中，第一扩展器50与第二扩展器60都为具有序列附加SCSI接口的扩展器(SASExpander)，并且，第一扩展器50与第二扩展器60也都是串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40的起始者(SGPIO initiator)。
再参考图2，串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40连接于第一扩展器50与第二扩展器60，用以提供第一扩展器50与第二扩展器60之间串行数据的传输。其中，串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40用作第一扩展器50与第二扩展器60之间通信的主要困难，在于两个扩展器50、60都是串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40的起始者(SGPIO initiator)，而串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40的协议中，并未考虑两个起始者(SGPIOinitiator)之间如何通信的问题。由于任何时候都是由起始者(SGPIO initiator)发起数据读取或者数据写入的操作，如果两个起始者(SGPIO initiator)同时进行读取数据或者写入数据的话，就会造成数据丢失。
因此，为了解决前述串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40用作扩展器(Expander)50、60之间通信的主要困难，串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40的频率引脚SCLK与负载引脚SLOAD选择不使用。如此，在扩展器(Expander)50、60之间的连接关系上来说，第一扩展器50与第二扩展器60二者的SCLOCK与SLOAD接脚不要互相连接，以避免一方进行数据读取操作时，却将对方的SLOAD接脚电位拉低，而造成对方不能同步进行数据写入的操作。
另外，串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40提供的数据输入引脚SDATAIN与数据输出引脚SDATAOUT则作为第一扩展器50与第二扩展器60之间串行数据的传输。其中，第一扩展器50的数据输出引脚SDATAOUT连接到第二扩展器60的数据输入引脚SDATAIN，而第一扩展器50的数据输入引脚SDATAIN连接到第二扩展器60的数据输出引脚SDATAOUT。如此，当第一扩展器50输出数据至它的数据输出引脚SDATAOUT时，即会通知第二扩展器60准备接收。第二扩展器60收到通知后，即置它的负载引脚SLOAD为低电位，以从它的数据输入引脚SDATAIN上读取数据。同理，第二扩展器60也可以依此方式，传递资料给第一扩展器50。
另外，通用输入/输出接口(GPIO)70连接于第一扩展器50与第二扩展器60间，其中通用输入/输出接口(GPIO)70具有第一通信引脚GPIO1与第二通信引脚GPIO2，作为第一扩展器50与第二扩展器60之间确认信号的传输。
再参考图2，根据本发明的数据传输系统，当第一扩展器50要写入数据到第二扩展器60的时候，必须先通过第一通信引脚GPIO1通知第二扩展器60。第二扩展器60接收到通知后，开始通过串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40的数据输入引脚SDATAIN，读取从第一扩展器50的数据输出引脚SDATAOUT所送出的数据。同样的，第二扩展器60要将数据写入第一扩展器50的时候，会先通过第二通信引脚GPIO2通知第一扩展器50。第一扩展器50接收到通知后，开始通过串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40的数据输入引脚SDATAIN，读取从第二扩展器(Expander)60的数据输出引脚SDATAOUT所送出的数据。
如此，本发明可以在串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40处于闲置的时候，利用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40以实现两具有序列附加SCSI接口的扩展器(SAS Expander)之间的通信，而为双卡通信提供另一条路径。并于内部集成电路总线(I2C)或者异步式串行(UART)接口路径出现问题时，使用串行式通用输入/输出接口(SGPIO)40作为通信路径，进而达到双卡通信高可用性的目标。
配合图2，参考图3，为本发明的方法流程图示意图。首先，第二扩展器60通过第一通信引脚GPIO1，用以判断第一扩展器50是否正在传送数据(S110)。前述步骤S110后，如果判断为“是”，则第二扩展器60通过数据输入引脚SDATAIN，读取从第一扩展器50的数据输出引脚SDATAOUT送出的数据，如S111。前述步骤S110后，如果判断为“否”，则第二扩展器60会自我判断是否有数据需要传送出去，如S112。前述步骤S112后，如果判断为“否”，则结束两个扩展器50、60之间的数据通信。前述步骤S112后，如果判断为“是”，则第二扩展器60通过第二通信引脚GPIO2，用以通知第一扩展器50准备接收数据，如S114。接下来，第一扩展器60会将欲传送的数据送至它的数据输出引脚SDATAOUT，如S116，再来，通过第二通信引脚GPIO2通知第一扩展器50，数据已经发送完毕，如S118。
综上所述，本发明利用了两个通用输入/输出接口GPIO作为同步两个具有序列附加SCSI接口的扩展器(SAS Expander)之间串行式通用输入/输出接口的发送和接收，达到数据同步传输的用途。同时，本发明使用了串行式通用输入/输出接口(SGPIO)作为两个具有序列附加SCSI接口的扩展器(SASExpander)之间通信的另一路径，在内部集成电路总线(I2C)或者异步式串行(UART)接口不足的情况下仍可保证两个具有序列附加SCSI接口的扩展器(SAS Expander)通信的高可用性。
如上所述，仅为本发明最佳的具体实施例，但是本发明的特征并不局限于此，任何熟悉该项技术的技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰，都可涵盖在以下本发明的权利要求书所保护的范围内。

Claims (13)

1.一种数据传输系统，其特征在于，包括有：
一第一扩展器；
一第二扩展器；
一串行式通用输入/输出接口，连接于该第一扩展器与该第二扩展器，该串行式通用输入/输出接口提供该第一扩展器与该第二扩展器之间串行数据的传输；及
一通用输入/输出接口，连接于该第一扩展器与该第二扩展器，该通用输入/输出接口提供该第一扩展器与该第二扩展器之间确认信号的传输；
其中，该第一扩展器与该第二扩展器通过该串行式通用输入/输出接口彼此相互传输数据，并于数据正确接收后，通过该通用输入/输出接口彼此相互传输确认信号。
2.如权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，该第一扩展器为一具有序列附加接口的扩展器。
3.如权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，该第二扩展器为一具有序列附加接口的扩展器。
4.如权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，该串行式通用输入/输出接口提供数据输入引脚与数据输出引脚作为该第一扩展器与该第二扩展器之间串行数据的传输。
5.如权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，该通用输入/输出接口具有两个通信引脚，作为该第一扩展器与该第二扩展器之间确认信号的传输。
6.如权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，该串行式通用输入/输出接口的频率引脚与负载引脚不使用。
7.一种数据传输方法，其特征在于，使用串行式通用输入/输出接口实现两个扩展器之间的数据通信，包括有：
a.第一扩展器通过通用输入/输出接口，判断对方扩展器是否正在传送数据；
b.步骤a判断为是，则第一扩展器通过串行式通用输入/输出接口，读取第二扩展器送出的数据；
c.步骤a判断为否，则第一扩展器自我判断是否有数据需要传送出去；
d.步骤c判断为是，则第一扩展器通过通用输入/输出接口，通知第二扩展器准备接收数据；及
e.第一扩展器通过串行式通用输入/输出接口，将欲传送的数据送至第二扩展器。
8.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，其中第一扩展器通过该通用输入/输出接口的第一通信引脚，接收第二扩展器送出的通知信号，以判断第二扩展器是否正在传送数据。
9.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，其中第一扩展器通过串行式通用输入/输出接口的数据输入引脚，读取第二扩展器送出的数据。
10.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，其中第一扩展器通过通用输入/输出接口的第二通信引脚，通知第二扩展器准备接收数据。
11.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，其中第一扩展器通过串行式通用输入/输出接口的数据输出引脚，将欲传送的数据送至第二扩展器。
12.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，其中步骤c判断为否，则结束两个扩展器之间的数据通信。
13.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，其中该串行式通用输入/输出接口的频率引脚与负载引脚不使用。
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