CN106453018A - 一种基于PCIe Switch的通信平台及通信方法 - Google Patents

一种基于PCIe Switch的通信平台及通信方法 Download PDF

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李洋
钱瑞杰
张晓峰
袁雷
李斌
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Abstract

本发明涉及通信技术领域，提供一种基于PCIe Switch的通信平台及通信方法，平台包括安装有MESH背板的VPX机箱，MESH背板上设有五个槽位，第一槽位空闲，后四个槽位依次插接处理板、采集板、存储板以及主板；主板的第一PCIe Switch芯片的其中一个PCIe2.0X8端口连接至主板，另一个PCIe2.0X8端口连接至存储板，其中一个PCIe2.0X4端口连接至采集板，另一个PCIe2.0X4端口连接至处理板，实现了MESH通信平台的构建，较好发挥VPX机箱背板的MESH特性，同时也充分利用了PCIe Switch芯片的资源。

Description

一种基于PCIe Switch的通信平台及通信方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于PCIe Switch的通信平台及通信方法。
背景技术
近年来，PCIe总线技术被广泛应用于通信、信息处理、数据交换等领域。伴随着设备种类和数量的剧增，多点通信变得越来越重要，Mesh通信架构也成为很多人的首选。
PCIe Switch芯片可实现基于PCIe总线的交换，并具有DMA、广播等功能。但是，基于PCIe Switch芯片的应用开发较为困难，难以将PCIe Switch芯片的优势在通信交互中体现出来。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于PCIe Switch的通信平台，旨在解决现有技术中基于PCIe Switch芯片的应用开发较为困难，难以将PCIe Switch芯片的优势在通信交互中体现出来的问题。
本发明是这样实现的，一种基于PCIe Switch的通信平台，所述基于PCIe Switch的通信平台包括VPX机箱，所述VPX机箱内安装有MESH背板，所述MESH背板上设有Slot0槽位、Slot1槽位、Slot2槽位、Slot3槽位以及Slot4槽位；
所述Slot0槽位空闲，所述Slot1槽位接插有处理板，所述Slot2槽位接插有采集板，所述Slot3槽位接插有存储板，所述Slot4槽位接插有主板；
所述主板上设有第一PCIe Switch芯片和第二PCIe Switch芯片，所述第一PCIeSwitch芯片的其中一个PCIe2.0X8端口连接至所述主板，另一个PCIe2.0X8端口连接至所述存储板，其中一个PCIe2.0X4端口连接至所述采集板，另一个PCIe2.0X4端口连接至所述处理板。
作为一种改进的方案，所述主板位于第一PCIe Switch芯片的上游端口，是PCIe总线通信中的Root Complex角色；
所述存储板、处理板和采集板位于所述第一PCIe Switch芯片的下游端口，是PCIe总线通信中的Endpoints角色。
作为一种改进的方案，所述第一PCIe Switch芯片具有DMA和广播功能，其中：
所述第一PCIe Switch芯片支持Root Complex角色内部的DMA，支持Root Complex角色和Endpoints角色之间的DMA，支持Endpoints角色内部的DMA，以及Endpoints角色之间的DMA。
作为一种改进的方案，所述主板为Intel Corei7主板。
本发明的另一目的在于提供一种基于PCIe Switch的通信平台的通信方法，所述方法包括下述步骤：
采集板将采集到的原始数据通过DMA方式直接发送给主板；
主板将所述采集板发送的原始数据通过广播的方式广播给所述存储板和处理板；
所述存储板接收并存储所述原始数据，所述处理板对所述原始数据进行处理；
所述处理板对所述原始数据处理完后，将处理后的数据通过DMA方式发送给所述主板；
所述主板将所述处理板发送的处理后的数据通过DMA方式发送给所述存储板；
所述存储板将所述主板发送的处理后的数据进行存储。
作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：
配置第一PCIe Switch芯片的DMA和广播参数。
本发明的另一目的在于提供一种基于PCIe Switch的通信平台的通信方法，所述方法包括下述步骤：
采集板将采集到的原始数据通过DMA的方式直接发送给处理板和存储板；
所述存储板接收并存储所述原始数据，所述处理板对所述原始数据进行处理；
所述处理板将处理后的数据通过DMA的方式发送给所述存储板；
所述存储板对处理后的数据进行存储。
作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：
配置第一PCIe Switch芯片的DMA和广播参数。
在本发明实施例中，基于PCIe Switch的通信平台包括VPX机箱，VPX机箱内安装有MESH背板，MESH背板上设有五个槽位；Slot0槽位空闲，Slot1槽位接插有处理板，Slot2槽位接插有采集板，Slot3槽位接插有存储板，Slot4槽位接插有主板；主板上设有第一PCIeSwitch芯片和第二PCIe Switch芯片，第一PCIe Switch芯片的其中一个PCIe2.0X8端口连接至主板，另一个PCIe2.0X8端口连接至存储板，其中一个PCIe2.0X4端口连接至采集板，另一个PCIe2.0X4端口连接至处理板，实现了MESH通信平台的构建，较好发挥VPX机箱背板的MESH特性，同时也充分利用了PCIe Switch芯片的资源，提高了PCIe的通信灵活性，进一步实现高带宽通信。
附图说明
图1和图2分别是本发明提供的基于PCIe Switch的通信平台的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的基于PCIe Switch的通信方法的实现流程图；
图4是本发明实施例二提供的基于PCIe Switch的通信方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
基于PCIe Switch的通信平台包括VPX机箱，如图1所示，所述VPX机箱内安装有MESH背板1，MESH背板1上设有Slot0槽位2、Slot1槽位3、Slot2槽位4、Slot3槽位5以及Slot4槽位6；
如图2所示，Slot0槽位2空闲，Slot1槽位3接插有处理板7，Slot2槽位4接插有采集板8，Slot3槽位5接插有存储板9，Slot4槽位6接插有主板10；
主板10上设有第一PCIe Switch芯片11和第二PCIe Switch芯片(图中未示出)，第一PCIe Switch芯片11的其中一个PCIe2.0X8端口连接至主板10，另一个PCIe2.0X8端口连接至存储板9，其中一个PCIe2.0X4端口连接至采集板8，另一个PCIe2.0X4端口连接至处理板7，其中，该主板10为Intel Core i7主板。
在该实施例中，主板10位于第一PCIe Switch芯片11的上游端口，是PCIe总线通信中的Root Complex角色；
存储板9、处理板7和采集板8位于第一PCIe Switch芯片11的下游端口，是PCIe总线通信中的Endpoints角色。
其中，第一PCIe Switch芯片11为PES32NT8AG2，其具有直接存储器存取(DirectMemory Access，DMA)和广播功能，其中：
所述第一PCIe Switch芯片11支持Root Complex角色内部的DMA，支持RootComplex角色和Endpoints角色之间的DMA，支持Endpoints角色内部的DMA，以及Endpoints角色之间的DMA；
PCIe Switch芯片支持广播功能，上游端口发送的包可同时到达多个下游端口。
在本发明中，主板10发送的数据包，可同时广播给下游的存储板9、采集板8、处理板7，为实现该硬件平台的广播功能，奠定基础。
这些配置为实现上述基于PCIe Switch的通信平台的DMA和MESH通信，提供基础。
在本发明实施例中，在PCIe总线域中，主板10、处理板7、采集板8和存储板9均具备设备ID、厂商ID、总线号等信息，通过这些信息来唯一标识和操控对应设备，在此不再赘述。
图3示出了本发明实施例一提供的基于PCIe Switch的通信方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：
在步骤S301中，采集板8将采集到的原始数据通过DMA方式直接发送给主板10。
在步骤S302中，主板10将所述采集板8发送的原始数据通过广播的方式广播给所述存储板9和处理板7。
在步骤S303中，存储板9接收并存储所述原始数据，所述处理板7对所述原始数据进行处理。
在步骤S304中，处理板7对所述原始数据处理完后，将处理后的数据通过DMA方式发送给所述主板10。
在步骤S305中，主板10将所述处理板7发送的处理后的数据通过DMA方式发送给所述存储板9。
在步骤S306中，存储板9将所述主板10发送的处理后的数据进行存储。
其中，在执行上述步骤S301之前还需要进行DMA、广播等配置，在此不再赘述。
图4示出了本发明实施例二提供的基于PCIe Switch的通信方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：
在步骤S401中，采集板8将采集到的原始数据通过DMA的方式直接发送给处理板7和存储板9。
在步骤S402中，存储板9接收并存储所述原始数据，所述处理板7对所述原始数据进行处理。
在步骤S403中，处理板7将处理后的数据通过DMA的方式发送给所述存储板9。
在步骤S404中，存储板9对处理后的数据进行存储。
其中，在执行上述步骤S401之前还需要执行下述步骤：
配置所述PCIe Switch芯片的DMA和广播参数，在此不再赘述，但不用以限制本发明。
在本发明实施例中，基于PCIe Switch的通信平台包括VPX机箱，VPX机箱内安装有MESH背板1，MESH背板1上设有五个槽位；Slot0槽位2空闲，Slot1槽位3接插有处理板7，Slot2槽位4接插有采集板8，Slot3槽位5接插有存储板9，Slot4槽位6接插有主板10；主板10上设有第一PCIe Switch芯片11和第二PCIe Switch芯片，第一PCIe Switch芯片11的其中一个PCIe2.0X8端口连接至主板10，另一个PCIe2.0X8端口连接至存储板9，其中一个PCIe2.0X4端口连接至采集板8，另一个PCIe2.0X4端口连接至处理板7，实现了MESH通信平台的构建，较好发挥VPX机箱背板的MESH特性，同时也充分利用了PCIe Switch芯片的资源，提高了PCIe的通信灵活性，进一步实现高带宽通信。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于PCIe Switch的通信平台，其特征在于，所述基于PCIe Switch的通信平台包括VPX机箱，所述VPX机箱内安装有MESH背板，所述MESH背板上设有Slot0槽位、Slot1槽位、Slot2槽位、Slot3槽位以及Slot4槽位；
所述Slot0槽位空闲，所述Slot1槽位接插有处理板，所述Slot2槽位接插有采集板，所述Slot3槽位接插有存储板，所述Slot4槽位接插有主板；
所述主板上设有第一PCIe Switch芯片和第二PCIe Switch芯片，所述第一PCIeSwitch芯片的其中一个PCIe2.0X8端口连接至所述主板，另一个PCIe2.0X8端口连接至所述存储板，其中一个PCIe2.0X4端口连接至所述采集板，另一个PCIe2.0X4端口连接至所述处理板。
2.根据权利要求1所述的基于PCIe Switch的通信平台，其特征在于，所述主板位于PCIe Switch芯片的上游端口，是PCIe总线通信中的Root Complex角色；
所述存储板、处理板和采集板位于所述第一PCIe Switch芯片的下游端口，是PCIe总线通信中的Endpoints角色。
3.根据权利要求2所述的基于PCIe Switch的通信平台，其特征在于，所述第一PCIeSwitch芯片具有DMA和广播功能，其中：
所述第一PCIe Switch芯片支持Root Complex角色内部的DMA，支持RootComplex角色和Endpoints角色之间的DMA，支持Endpoints角色内部的DMA，以及Endpoints角色之间的DMA。
4.根据权利要求3所述的基于PCIe Switch的通信平台，其特征在于，所述主板为IntelCore i7主板。
5.一种基于权利要求1所述的基于PCIe Switch的通信平台的通信方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
采集板将采集到的原始数据通过DMA方式直接发送给主板；
主板将所述采集板发送的原始数据通过广播的方式广播给所述存储板和处理板；
所述存储板接收并存储所述原始数据，所述处理板对所述原始数据进行处理；
所述处理板对所述原始数据处理完后，将处理后的数据通过DMA方式发送给所述主板；
所述主板将所述处理板发送的处理后的数据通过DMA方式发送给所述存储板；
所述存储板将所述主板发送的处理后的数据进行存储。
6.根据权利要求5所述的基于PCIe Switch的通信方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
配置第一PCIe Switch芯片的DMA和广播参数。
7.一种基于权利要求1所述的基于PCIe Switch的通信平台的通信方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
采集板将采集到的原始数据通过DMA的方式直接发送给处理板和存储板；
所述存储板接收并存储所述原始数据，所述处理板对所述原始数据进行处理；
所述处理板将处理后的数据通过DMA的方式发送给所述存储板；
所述存储板对处理后的数据进行存储。
8.根据权利要求7所述的基于PCIe Switch的通信方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
配置第一PCIe Switch芯片的DMA和广播参数。
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