CN104081356B - 正常与重试数据发射之间的差别格式化 - Google Patents

Abstract

本发明揭示用于使用错误检测和重试方案来进行错误校正数据发射的系统和方法。以格式化为PHIT或经组合、压缩和格式化为ePHIT的任一方式来将数据帧从发射芯片发送到接收芯片。所述ePHIT格式化包含将一或多个CRC与在接收器中所产生的序列号散列。在错误检测后，重试操作可以不同于原始发射的格式来重新发射所述数据。

Description

正常与重试数据发射之间的差别格式化

技术领域

所揭示发明涉及计算机且更具体来说涉及用于在芯片之间的数据发射的协议，明确地说，使用错误检测和错误接收地数据的重新发射的协议。

背景技术

本发明是在移动产业处理器接口(MIPI)联盟低延时接口(LLI)工作群组的环境中构想的。LLI接口协议标准经设计以实现芯片之间的低延时通信。LLI包括数据链路层(DL)和物理适配层(PA)。LLI经由有损耗物理通信信道来提供DL无损耗错误发射。LLI通过使用错误检测和一方案来确保正确的数据发射，在所述方案中，当接收器检测到错误且用信号发送发射错误通知(NACK)时，发射器重新发送数据。所述方案描述于第13/304153号美国实用新型专利申请案和用于低延时接口(LLI)的MIPI联盟规范版本1.0中。

LLI发射的原子数据单位(PHIT)较小以便改进延时，但这暗示着保护信息是相当大的吞吐量和功率消耗开销。改进的协议可使用用于数据的较长的原子数据单位，其为较不延时敏感的。

在改进的协议中，如果多个DL帧包括特定冗余(例如其属于同一信道，其具有相同类型，或其具有相同交易ID字段)，那么将所述多个DL帧无损耗地压缩到扩展PHIT(ePHIT)中。在一个实施例中，可获得单个DL帧，将帧序列号和循环冗余检查(CRC)字段附加到所述单个DL帧以形成PHIT。或者，可压缩四个DL帧的群组。附加序列号和CRC字段以形成ePHIT。帧是组合或发射为ePHIT还是发射为单独PHIT取决于所述帧的属性。当帧组合为ePHIT时，其载送相同的DL数据作为四个PHIT但具有较少的开销。其导致较大的数据吞吐量。在一个实施例中，吞吐量改进为25％。帧组合是具有正常业务模式的较常见情况。

此方案产生了大的问题。与仅保持PHIT的重试缓冲器相比，保持PHIT和ePHIT两者的重试缓冲器更复杂。其需要较多缓冲，这是因为接收器检测ePHIT中的CRC错误所需的较多时间(因为ePHIT较长)。如果重试缓冲器经组织用于标准PHIT宽度，那么存储ePHIT项目需要多个PHIT项目且控制变得非常复杂，如果以ePHIT组织，那么数据路径非常大且常规PHIT的存储是次优的。

因为ePHIT比PHIT长，所以DL错误率针对ePHIT而显著高于针对PHIT序列。此外，用以支持ePHIT的CRC机制并不与不支持ePHIT的发射器重试缓冲器后向兼容。

发明内容

所揭示方面将仅PHIT存储在重试缓冲器中。此要求不改变现有技术的重试缓冲器设计。完全保留重试可靠性。此外，使用现有技术的CRC格式用于正常PHIT是后向兼容的。这通过使用现有技术的重试机制并重试发射错误ePHIT的帧作为PHIT来实现。此外，为了减少提供序列号和充分的CRC保护所需的位数目，例如通过使用简单的异或函数(XOR)来使ePHIT的序列号与ePHIT CRC散列，以形成附加到压缩DL帧的物理适配(PA)层CRC。从性能角度来看，由于发送重试作为单独PHIT而非压缩ePHIT而引起的压缩损耗是无关紧要的，这是因为重试为罕见事件。

附图说明

图1说明根据本发明的教示的用于发射PHIT和ePHIT的发射器。

图2为根据本发明的教示的说明两个ePHIT和一个PHIT的发射和重试发射的时间线，其中在第二ePHIT上检测到错误。

图3说明根据本发明的教示的用于接收PHIT的接收器。

图4说明根据本发明的教示的能够接收ePHIT的接收器。

图5说明根据本发明的教示的PHIT的格式。

图6说明根据本发明的教示的ePHIT的PA CRC到ePHIT CRC的变换。

图7说明将CRC应用到ePHIT的一部分，使得相较于将CRC应用到全部ePHIT的情况可更早地由接收器解码所述部分并将其发送到下游DL。

具体实施方式

图1中描绘根据本发明的方面的发射器的一个实施例。在发射器100中，DL逻辑120针对每一数据帧用信号110指示其是否可组合。在总线102上将帧数据传送到多路复用器122和重试缓冲器124，将帧数据存储在重试缓冲器124中达某一时间。多路复用器122在总线106上将数据传送到PHIT/ePHIT格式化器126。并行信号114指示每一帧是否将与其它帧组合成ePHIT或以其它方式在PHIT中个别地发送。当用信号发送发射错误通知时，多路复用器122进行切换以从总线104上的重试缓冲器124选择其帧输入。重试缓冲器仅存储发送帧作为PHIT所必需的信息。结果，通过信号112将读取到输入总线104上的多路复用器122中的所有帧指示为不可组合。

根据本发明的一个方面，图2中展示发射和重试序列的时间线。发送9个DL帧的序列。将帧0-3格式化为将用预期序列号0解码的ePHIT并进行发射。将帧4-7格式化为将用预期序列号4解码的ePHIT并进行发射。将帧8格式化为具有序列号字段8的PHIT并进行发射。

接收并解码第一ePHIT，其中未检测到误差。第二ePHIT引起损坏且其未通过接收器中的ePHIT CRC检查。接收器用信号发送NACK到发射器。接收序列号为8的PHIT，且由于其序列号大于未通过的预期序列号而将其丢弃。

NACK信号最终由发射器接收，此时发射器开始其重试序列。将重试缓冲器中所存储的每个帧重新发射作为不可组合帧。结果，每一帧经格式化且发送作为独特的PHIT。当接收到重新发射的帧的PHIT时，由接收器丢弃序列号字段小于4的那些PHIT，这是因为接收器已经正确地接收到所述PHIT。序列号大于或等于4的那些PHIT经解码并传递到接收器数据链路模块。

序列号由接收器使用以在接收到重试数据的情况下在已经成功接收的帧与尚未接收的帧之间进行区分。如果ePHIT将使序列号增加1，那么协议将不起作用，这是因为编号将在重试发射与原始发射之间有差别。本发明将每一ePHIT的序列号增加编码于ePHIT中的帧数目(在此实施例中为四)。因此，序列编号是一致的。

本发明优于其中格式化器使重试帧部分组合为ePHIT的发明，这是因为：

1.不需要将信息存储在PHIT可组合的重试缓冲器方案内。

2.不需要确保：如果4个帧是可组合的，那么将其全部存取并从重试缓冲器自动收回。

3.执行将帧压缩为PHIT的经不同格式化的变体的新方法的其它协议增强将进一步不需要更新重试缓冲器方案。

图3展示用于PHIT的接收器300。PHIT解码器310从PHIT提取DL帧数据和序列号且将其转发到DL逻辑350。解码器输出CRC字段，其由CRC逻辑320使用以确定是否断言NACK信号。

图4展示用于ePHIT的接收器400。根据本发明的方面，ePHIT解码器410从ePHIT提取DL帧数据并将其转发到DL逻辑350。ePHIT解码器410将PA CRC转发到散列模块430。序列号产生器440将下一预期序列号指示给门370且接着给DL逻辑350和散列模块430。散列模块430使用XOR函数来使下一预期序列号的值与PA CRC散列以产生ePHIT CRC。ePHIT CRC由CRC模块320使用以确定是否断言NACK信号。

在此实施例中，ePHIT要求比PHIT多的CRC信息以受错误检测充分保护。此在ePHIT格式中留下太少的位来编码序列号。根据本发明的方面，此通过应用CRC与序列号的逻辑XOR函数来解决。此允许使用PA层CRC来将帧格式化为ePHIT。

在正常操作中，不存在使用序列号与CRC的XOR散列函数的缺点。接收器基于先前正确接收的PHIT或ePHIT的序列号而知晓预期序列号。接收器在对照所述帧而测试所得ePHIT CRC之前将对应XOR散列函数应用到其预期序列号与所接收PHIT的PA层CRC。如果CRC测试良好，那么ePHIT是良好的。如果此CRC测试不良，那么接收器可能不知晓是序列号还是CRC是错误的。在任一情况下，ePHIT都被认为是错误的，用信号发送NACK，且起始重试。

在重试期间，发射器可重新发送已经适当接收的数据，如图2中描绘。接收器必须丢弃已经正确接收到的任何重试帧。此意味丢弃序列号小于已针对其而检测到错误的预期序列号的任何帧。接收器并不知晓将重新发送哪些DL帧。在图2中描绘的情况下，重新发送预期序列号为0的来自ePHIT的DL帧，即使其已经适当接收到。为了知晓重新发送哪些DL帧，接收器必须能够直接提取序列号，而不依赖于预期序列号。此意味，重新发送的帧必须重新发送为PHIT而非ePHIT。因为ePHIT具有散列的序列号，所以实际序列号仅可从PHIT正确地提取。

如果CRC不良，那么在重试本身期间已存在错误，且所述重试必须再重试(递归重试由LLI协议支持)。在重试期间，不可使CRC与序列号散列，这是因为其使得不能区分CRC错误与序列号错误。因此，这是使用PHIT来重试先前经格式化且发送作为ePHIT的帧的另一益处。

仅将CRC添加到ePHIT的一个结果是接收器必须接收全部ePHIT，且在从ePHIT发送第一帧到下游DL之前检查CRC。因为ePHIT比PHIT长，所以其意味ePHIT具有较高延时。如果将CRC应用到每一ePHIT的部分，那么相较于将CRC应用到全部ePHIT的情况可更早地由接收器解码所述部分并将其发送到下游DL。根据本发明的另一方面，将CRC应用到含有所有冗余DL信息加上第一帧的独特信息的ePHIT的一部分。此允许用于ePHIT的第一帧的最小延时。ePHIT的剩余部分可使CRC应用到包括单个帧的每一数据量的单个代码，或ePHIT的常规大小量的部分可应用CRC。

本发明的各种方面可用软件、硬件、应用逻辑、或软件、硬件和应用逻辑的组合来实施。软件、应用逻辑和/或硬件可驻留在服务器、电子装置或服务上。如果需要，那么软件、应用逻辑和/或硬件的部分可驻留在电子装置、软件的部分、应用逻辑上，和/或硬件可驻留在服务器上。

尽管已参考本发明的具体应用来描述本发明，但所属领域技术人员应了解，可在不偏离本发明的真实精神和范围的情况下进行多种改变并且可进行等效内容的取代。另外，可进行许多修改以使特定情形、材料、物质组合物、过程、过程步骤或步骤适于本发明的目的、精神和范围。所有此类修改都既定在随附权利要求书的范围内。

以上揭示内容和陈述仅说明本发明，且并不意在限制或界定本发明的范围。以上描述意在为说明性而非限制性的。尽管所给定的实例包含许多特异性，但其意在作为仅说明本发明的某些可能应用。应将所给定的实例仅解释为本发明的一些应用的说明，且本发明的全部范围应由随附权利要求书及其法律等效物来确定。所属领域的技术人员将了解到，可在不偏离本发明的范围和精神的情况下来配置刚刚所描述的应用的各种调适和修改。因此，应了解，可按不同于本文具体描述的方式来实践本发明。因此，如所揭示和主张的本发明的范围应参考所属领域的技术人员的知识且鉴于上文所呈现的揭示内容来确定。

虽然在独立权利要求中阐述本发明的各种方面，但本发明的其它方面包括来自所描述实施例和/或附属权利要求的特征与独立权利要求的特征的任何组合，而并不仅仅是在权利要求书中明确阐述的组合。

除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属领域的技术人员通常所理解相同的含义。还可在实践或测试本发明时使用类似或等效于本文所述的那些方法和材料的任何方法和材料。

本说明书中引用的所有公开案和专利以参考的方式并入本文中，如同每一个别公开案或专利被特定且个别地指示为以参考的方式并入，且所述所有公开案和专利通过参考揭示内容且结合所引用的公开案来描述方法和/或材料的方式而并入本文中。任何公开案的引用是针对其在申请日期之前的揭示内容，且不应被解释为允许本发明由于现有发明而无权使所述申请案提前。此外，所提供公开案的日期可能不同于实际公开案的日期，其可能需要独立确认。

应注意，如本文所使用且在随附权利要求书中，除非上下文另外清晰指示，否则单数形式“一”和“所述”包含复数个指示物。应进一步注意，可起草权利要求书以排除任何可选元素。因而，此陈述意在用作结合引用权利要求元素来使用此类排他性术语(如“仅仅”、“仅”和类似物)或使用“负面”限制的前提基础。

Claims (17)

1.一种在芯片之间的接口上发射数据的帧的方法，所述方法包括：

将第一帧与第二帧组合在扩展帧中；

将所述第一帧和所述第二帧作为各自分离的帧输入到重试缓冲器中，并将所述第一帧和所述第二帧作为各自分离的帧存储在所述重试缓冲器中；

将所述扩展帧囊封到ePHIT中，并在将所述第一帧和所述第二帧作为各自分离的帧维持在所述重试缓冲器中的同时发射所述ePHIT，所述ePHIT经格式化以用于发射，其中所述ePHIT包含信息，所述信息包括用于所述ePHIT的循环冗余检查CRC数据，所述CRC数据与所述ePHIT的序列号散列；

接收表示所述ePHIT是错误发射的ePHIT的发射错误通知；

响应于所述发射错误通知，将所述第一帧和所述第二帧作为各自分离的PHIT重新发射，所述重新发射包含：

从所述重试缓冲器接收所述第一帧，将所述第一帧囊封为第一PHIT，并发射所述第一PHIT；和

从所述重试缓冲器接收所述第二帧，将所述第二帧囊封为第二PHIT，并发射所述第二PHIT。

2.根据权利要求1所述的方法，其中依据移动产业处理器接口MIPI联盟低延时接口LLI协议发射所述ePHIT。

3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一帧与所述第二帧组合在所述扩展帧中包括无损压缩。

4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一帧与所述第二帧组合在所述扩展帧中包括：

和指示所述第一帧与所述第二帧是否可组合的对应信号一起接收所述第一帧与所述第二帧；以及

至少部分基于所述对应信号的逻辑YES值而将所述第一帧与所述第二帧组合在所述扩展帧中，并至少部分基于所述对应信号的逻辑NO值而不将所述第一帧与所述第二帧组合在所述扩展帧中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一帧囊封为第一PHIT包含使所述第一PHIT具有第一序列号，所述第一序列号大于或等于所述ePHIT的所述序列号，且其中将所述第二帧囊封为第二PHIT包含使所述第二PHIT具有第二序列号，所述第二序列号与所述第一序列号不同，且大于或等于所述ePHIT的序列号。

6.一种用于在芯片之间的接口上发送数据的帧且能够接收发射错误通知的发射器，所述发射器包括：

输入端口，其用于接收第一帧和第二帧；

重试缓冲器，其至少存储来自所述输入端口的所述第一帧和所述第二帧；

格式化器，其具有格式化器输入；以及

多路复用器，其经配置以选择性地向所述格式化器输入提供来自所述输入端口的所述第一帧和所述第二帧或者来自所述重试缓冲器的所述第一帧和所述第二帧，其中响应于从接收器接收到发射错误通知而向所述格式化器输入提供来自所述重试缓冲器的所述第一帧和所述第二帧；

所述格式化器经配置以：

至少部分基于从所述输入端口接收所述第一帧和所述第二帧而将所述第一帧与所述第二帧组合在扩展帧中，将所述扩展帧囊封且格式化到ePHIT中，并在所述ePHIT中包含信息，所述ePHIT经格式化以用于由所述发射器发射，所述信息包括所述ePHIT的序列号，所述序列号与用于所述ePHIT的循环冗余检查CRC信息散列；以及

一旦从所述重试缓冲器接收所述第一帧和所述第二帧，将所述第一帧囊封到经格式化以用于由所述发射器发射的第一PHIT中，并将所述第二帧囊封到经格式化以用于由所述发射器发射的第二PHIT中。

7.根据权利要求6所述的发射器，所述格式化器经配置以依据移动产业处理器接口MIPI联盟低延时接口LLI协议来格式化所述ePHIT、格式化所述第一PHIT、格式化所述第二PHIT以及发射所述ePHIT。

8.根据权利要求6所述的发射器，所述格式化器经配置以依据无损压缩来将所述第一帧与所述第二帧组合在所述扩展帧中。

9.根据权利要求6所述的发射器，所述输入端口经配置以关联于所述第一帧和所述第二帧而接收指示所述第一帧与所述第二帧可组合的对应信号，所述多路复用器经配置以从所述输入端口向所述格式化器输入提供所述第一帧、所述第二帧和指示所述第一帧与所述第二帧可组合的所述对应信号，所述重试缓冲器经配置以存储所述第一帧和所述第二帧而不存储指示所述第一帧与所述第二帧可组合的所述对应信号。

10.根据权利要求6所述的发射器，所述格式化器经配置以：

向所述第一PHIT中的所述第一帧附加第一序列号，所述第一序列号大于或等于所述ePHIT的所述序列号；以及

向所述第二PHIT中的所述第二帧附加第二序列号，所述第二序列号与所述第一序列号不同，且大于或等于所述ePHIT的序列号。

11.一种在芯片之间的接口上接收数据的帧的方法，接收器检测所述数据中的错误，作为响应，所述接收器经由所述接口发送重新发射请求，所述方法包括：

在所述接收器处经由所述接口接收ePHIT，所述ePHIT至少包括第一帧数据和第二帧数据，且包括物理层PA循环冗余检查CRC数据，所述PA CRC数据与所述ePHIT的序列号散列；

由所述接收器从所述ePHIT提取接收器提取的PA CRC数据；

在所述接收器处确定所述ePHIT的预期序列号，所述确定至少部分基于先前正确接收的PHIT或ePHIT的序列号；

在所述接收器处将所述接收器提取的PA CRC数据与所述ePHIT的所述预期序列号散列，并生成ePHIT CRC作为结果；

在所述接收器处基于所述ePHIT CRC检测所述ePHIT中是否有发射错误；以及

一旦检测到所述ePHIT中的所述发射错误，所述接收器向所述ePHIT的发射器发送发射错误通知。

12.根据权利要求11所述的方法，其中依据移动产业处理器接口MIPI联盟低延时接口LLI协议来接收所述ePHIT。

13.根据权利要求11所述的方法，由所述接收器的散列模块执行在所述接收器处将所述接收器提取的PA CRC数据与所述ePHIT的所述预期序列号散列。

14.根据权利要求11所述的方法，由接收器序列产生器执行在所述接收器处确定所述预期序列号。

15.一种用于在芯片之间的接口上接收数据的帧的接收器，所述接收器包括：

ePHIT解码器，其经配置以接收囊封多个数据帧的ePHIT，且基于所述ePHIT中的所述数据帧而输出接收器提取的物理适配层PA循环冗余检查CRC数据；

产生器，其经配置以至少部分基于先前由所述接收器中的PHIT解码器正确接收的PHIT的序列号或先前由所述接收器中的所述ePHIT解码器正确接收的ePHIT的序列号而输出所述ePHIT的预期序列号；

散列模块，其经配置以从所述ePHIT解码器接收所述接收器提取的PA CRC数据，并从所述产生器接收所述ePHIT的所述预期序列号，其中所述散列模块经配置以将所述接收器提取的PA CRC数据与所述ePHIT的所述预期序列号散列以生成ePHIT CRC；和

错误检测模块，其经配置以基于所述ePHIT CRC检测所述ePHIT是否有错误。

16.根据权利要求15所述的接收器，其中所述ePHIT解码器经配置以依据移动产业处理器接口MIPI联盟低延时接口LLI协议来对经格式化的所述ePHIT进行解码。

17.根据权利要求15所述的接收器，其中所述ePHIT解码器经配置以将所述ePHIT解压缩为多个帧。