CN110365710A - 多协议聚合传输装置、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多协议聚合传输装置、系统及方法，所述装置包括聚合引擎电路和配置电路，聚合引擎电路，具有多个通信端口，用于根据配置信息通过多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，多个协议包括异构协议和/或同构协议；配置电路，用于存储对应于聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息。本发明提供的多协议聚合传输装置、系统及方法，通过聚合引擎电路根据配置信息实现所述多个通信端口与多个异构协议和/或同构协议进行通信，并将来自多个信道的多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，做到为所有被聚合协议的数据提供传输连接便利，减少信道数量，减少设备复杂性及降低占有资源量。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多协议聚合传输装置、系统及方法。
背景技术
现代电子设备或计算机系统由多个组件组成.这些组件相互通信以达到控制和/或传输数据目的。在这些组件之间的通讯可能涉及若干不同的协议和信道。
系统设计师们不断要求技术平台提供越来越多的功能，同时移动设备的工业设计及市场趋势是更多的模组化设计。这些模组化设计带来数据与控制的多样化连接的需求，而现今的互连需要简便、可靠、高性价比，并支持轻薄和时尚的工业设计。
在一些应用场景中，同时存在多个通信协议可能导致需要在系统的两个物理分隔区域之间使用多个信道传输对应协议数据的状况。此时，连接信道的数量和复杂性都会增加。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种多协议聚合传输装置、系统及方法。
本发明提供一种多协议聚合传输装置，包括聚合引擎电路和配置电路，其中：
所述聚合引擎电路，具有多个通信端口，用于根据配置信息通过所述多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，其中，多个协议包括异构协议和/或同构协议；
所述配置电路，用于存储对应于所述聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息。
可选地，所述聚合引擎电路具体用于：
在所述聚合信道进行配置学习过程中，根据所述配置信息通过聚合信道发送/接收配置信息；
在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输，其中多个通信端口的端口状态与对应的多个协议的数据对应。
可选地，所述聚合引擎电路采用预设传输模式与所述聚合信道进行通信，所述预设传输模式为同步模式、异步模式或伪同步模式。
可选地，所述多个协议包括数字信号协议和模拟信号协议。
本发明提供一种多协议聚合传输系统，包括第一聚合装置和第二聚合装置，所述第一聚合装置和所述第二聚合装置均为上述的多协议聚合传输装置；
所述第一聚合装置的聚合信道与所述第二聚合装置的聚合信道经由一个或多个通讯信道耦合；
所述第一聚合装置，用于通过自身对应的聚合信道和通讯信道将配置信息发送给所述第二聚合装置；
所述第一聚合装置，用于通过自身对应的聚合信道和通讯信道将数据发送给所述第二聚合装置；
所述第二聚合装置，用于将从自身对应的聚合信道接收到的配置信息存储和/或执行；
所述第二聚合装置，用于将从自身对应的聚合信道接收到的数据解聚后发送给外部设备。
可选地，
所述第一聚合装置具体用于：
在所述第一聚合装置参数学习过程中，将所述配置信息发送到所述聚合信道中进行传输；在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输；
所述第二聚合装置具体用于：
在所述第二聚合装置参数学习过程中，将通过聚合信道接收的配置信息存储和/或执行；
在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息将从所述聚合信道中接收的所述端口状态通过所述通信端口发出给外部设备；
其中多个通信端口的端口状态与对应的多个协议的数据对应。
可选地，所述第一聚合装置与所述第二聚合装置执行时钟训练过程，建立一个或多个时钟模式，用于所述第一聚合装置与所述第二聚合装置之间的传输连接。
可选地，所述时钟模式包括同步模式、异步模式或伪同步模式。
可选地，所述第一聚合装置与所述第二聚合装置执行链路发现过程，检测所述第一聚合装置和第二聚合装置是否存在通讯信道链接。
可选地，所述第一聚合装置和第二聚合装置根据所述配置信息定义多协议聚合传输系统的行为。
可选地，所述第一聚合装置与所述第二聚合装置之间的聚合信道采用时分复用方式传输多协议数据。
可选地，所述通讯信道包括物理信道和逻辑信道。
本发明实施例提供一种采用上述多协议聚合传输装置的多协议聚合传输方法，包括：
根据配置信息通过聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，其中，多个协议包括异构协议和/或同构协议；
通过所述配置电路配置并存储对应于所述聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息。
其中，所述配置信息在聚合信道上完成传输。
可选地，所述根据配置信息通过聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，包括：
在聚合装置参数学习过程中，通过聚合信道传输配置信息；
在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输；
其中多个通信端口的端口状态与对应的多个协议的数据对应。
本发明提供的一种采用上述多协议聚合传输系统的多协议聚合传输方法，包括：
根据配置信息通过第一聚合装置中聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输到所述第二聚合装置，其中，多个协议为异构协议和/或同构协议；
根据配置信息通过第二聚合装置中聚合引擎电路将接收到的多个协议的数据发送给外部设备；
其中，所述配置信息在聚合信道上完成传输。
本发明提供的多协议聚合传输装置、系统及方法，通过聚合引擎电路根据配置信息实现所述多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，做到使同一信道为所有的被聚合协议的数据提供传输连接便利，减少专用信道数量，减少设备复杂性及降低占有资源量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明多协议聚合传输装置实施例结构图；
图2为本发明多协议聚合传输系统实施例结构图；
图3为本发明多协议聚合传输方法实施例流程图；
图4为本发明多协议聚合传输方法实施例流程图。。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明一实施例提供的一种多协议聚合传输装置，包括聚合引擎电路11和配置电路12，其中：
所述聚合引擎电路11，具有多个通信端口，用于根据配置信息通过所述多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，其中，多个协议包括异构协议和/或同构协议；
所述配置电路12，用于存储对应于所述聚合引擎电路11的一个或多个所述配置信息。
所述聚合引擎电路11,将配置电路12中的配置信息发送到聚合信道中传输给其它聚合装置。
所述聚合引擎电路11,将从聚合信道中接收到的配置信息存储到配置电路12中和/或执行。
在本发明实施例中，需要说明的是，在设备之间的通信过程中，可采用不同的协议类型完成通信。比如通用串行总线(USB)、集成电路互联(I2C)总线、串行总线、集成电路内置音频总线(I2S)、串行外围设备接口(SPI)、系统管理总线(SMBus)、索尼/飞利浦数字接口格式(SPDIF)、功率传输协议(PD)、显示端口、高清多媒体接口(HDMI)和/或通用输入/输出(GPIO)与符合聚和装置带宽规格之客制化协议讯号，等等基于数字信号和/或模拟信号的协议。上述协议的类型是出于说明目的而给出的，但不局限于此。由此可知，设备之间需要不同的协议类型去规定数据构型，才能完成数据传输。同时会涉及若干不同的协议和专用通道，也会提高设备复杂性和增加占有资源量。对此，本发明实施例所述聚合装置能够与不同协议类型进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合通道中进行传输。其不依赖协议类型，即能够适用于多种协议的数据传输。
在本发明实施例中，需要说明的是，在多个协议的聚合通信过程中，根据不同的端口对应不同的协议配置，在参数学习过程中在第一聚合装置和第二聚合装置之间传输的配置信息包含对应端口和协议的配置信息，于是实现了动态改变聚合装置端口功能和动态定义支持协议类型。
针对不同设备之间且不同协议类型的通信，所述聚合信道可采用时分复用方式传输多协议数据。时分复用是采用同一通讯信道的不同时段来传输不同的数据信号，也能达到多路传输的目的。
在本发明实施例中，配置电路用于配置及存储对应于所述聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息。所述配置信息包括端口是否启用，延迟参数，是否防干扰，是否时间拉伸，抖动管理,是否强化某些特殊协议，是否支持周期信号，是否支持开漏，是否支持开集，是否支持模拟信号，等等。该配置信息用于指导所述聚合引擎电路的操作行为。
本发明实施例提供的一种多协议聚合传输装置，通过聚合引擎电路根据配置信息实现所述多个通信端口与多个异构协议和/或同构协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，做到使同一信道为所有的被聚合协议的数据提供传输连接便利，减少专用信道数量，减少设备复杂性及降低占有资源量。
本发明一实施例提供的一种多协议聚合传输装置，包括聚合引擎电路和配置电路，其中：
所述聚合引擎电路，具有多个通信端口，用于在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输，其中，多个协议可包括异构协议和/或同构协议；
所述配置电路，用于存储对应于所述聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息。
在本发明实施例中，任何数位协议类型的物理层的码元均为离散数字信号，由0和/或1组成。由于传统的数据传输均是接收到完整的数据片段后才会传输。例如：需检测数据片段的开始与结束，而检测数据片段的开始和结束需要对该数据片段所遵循的协议类型进行分析。对协议类型进行分析，需采用专用信道进行数据传输并仅可用于预设的特定协议。
而本发明实施例所述方法不仅以数据包作为单位进行数据传输，也可配置以0和/或1为单位进行数据传输。实现接收到1bit的数据，就传输1bit的数据，也不需求较大的缓存空间。
由于可配置以0和/或1为单元进行数据传输，从而不会依赖数据遵循何种协议类型，以此达到适用于任何数位协议类型，且能够将来自不同协议下的数据在同一聚合信道下传输。
在本发明实施例中，在通信端口位置上可以检测到高低电平的变化。可以对高低电平进行规定，例如高电平为1，低电平为0，此时会将端口的状态信号与数据信号码元对应起来，即多个通信端口的端口状态与对应的多个协议的数据码元对应。为此，在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输。
在本发明实施例中，所述聚合引擎电路采用预设传输模式与聚合信道通信，所述预设传输模式为同步模式、异步模式或伪同步模式。
在本发明实施例中，配置电路用于配置及存储对应于所述聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息。所述配置信息包括端口是否启用，延迟参数，是否防干扰，是否时间拉伸,是否支持或强化某些特殊协议，是否支持周期信号，是否支持开漏，是否支持开集，是否支持模拟信号，等等。该配置信息用于指导所述聚合引擎电路的操作行为。
本发明实施例提供的一种多协议聚合传输装置，通过聚合引擎电路在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输，做到使同一信道为所有的被聚合协议的数据提供传输连接便利，减少专用信道数量，减少设备复杂性及降低占有资源量。
图2示出了本发明一实施例提供的一种多协议聚合传输系统，包括第一聚合装置21和第二聚合装置22，所述第一聚合装置21和所述第二聚合装置22均为上述实施例所述的多协议聚合传输装置；
所述第一聚合装置21的聚合信道与所述第二聚合装置22的聚合信道经由一个或多个通讯信道耦合；
所述第一聚合装置21，用于通过自身对应的聚合信道和通讯信道将配置信息发送给所述第二聚合装置22；
所述第一聚合装置21，用于通过自身对应的聚合信道和通讯信道将数据发送给所述第二聚合装置22；
所述第二聚合装置22，用于将从自身对应的聚合信道接收到的配置信息存储和/或执行；
所述第二聚合装置22，用于将从自身对应的聚合信道接收到的数据解聚后发送给外部设备。
所述第一聚合装置21具体用于：
在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输，其中多个通信端口的端口状态与对应的多个协议的数据对应；
所述第二聚合装置22具体用于：
根据所述配置信息将所述端口状态通过所述通信端口发出给外部设备。
在本发明实施例中，第一聚合装置21的聚合信道通过一个或多个通讯信道与第二聚合装置22的聚合信道耦合。在这里，通讯信道可以使用单工模式、半双工模式、全双工模式,与传输媒介无关，有线或无线信道，物理信道或逻辑信道均可。
在本发明实施例中，两个设备之间数据通信，分别为第一设备和第二设备。第一设备向第二设备传输数据。第一聚合装置与第一设备进行对应通信端口连接，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输。所述端口状态信息由聚合信道，经通信信道，传输到第二聚合装置的聚合信道，并由根据所述配置信息将所述端口状态通过所述通信端口发出给第二设备。
在本发明实施例中，在所述多协议聚合传输系统中，用于发送数据的装置为第一聚合装置，用于接收数据的装置为第二聚合装置。因此，存在以下情况：
A、在所述多协议聚合传输系统中，第一聚合装置为一个，第二聚合装置为一个或多个，第二聚合装置具备从第一聚合装置处接收数据的能力。
B、在所述多协议聚合传输系统中，第一聚合装置为一个或多个，能够实现每个第一聚合装置轮流执行发送数据，第二聚合装置为一个或多个，用于从第一聚合装置处接收数据。被配置为发送数据的第一聚合装置，可根据配置信息指定所有第二聚合装置接收数据，也可根据配置信息指定其中的某些第二聚合装置接收数据。
在本发明实施例中，聚合装置和聚合信道可工作在以下通信模式:
A、单工通讯模式，一个第一聚合装置发送聚合数据，一个或多个第二聚合装置接收聚合数据。此时支持单向聚合
B、半双工通讯模式，多个聚合装置轮流占用通信信道发送聚合数据，其余聚合装置接收聚合数据，此时支持双向聚合。
C、全双工通讯模式，多个聚合装置通过各自对应通讯信道发送聚合数据，其余聚合装置接收聚合数据，此时支持双向聚合。
在本发明实施例中，进一步的解释说明，在数据传输之前，所述第一聚合装置与所述第二聚合装置执行时钟训练过程，建立一个或多个时钟模式，用于所述第一聚合装置与所述第二聚合装置之间的连接。时钟模式包括同步模式、异步模式和伪同步模式。如图2所示：
1)同步模式：在本发明实施例中，第一聚合装置和第二聚合装置的聚合引擎电路在相同的逻辑时钟上运作。在同步模式实施例中，公共时钟信号经由聚合信道发送。
第一聚合装置21还包括本地时钟发生器211，第二聚合装置22还包括本地时钟发生器221。第一聚合装置21的本地时钟发生器211被配置为生成本地参考时钟信号CLKA，以便同步或控制第一聚合装置21的不同部分(例如，聚合引擎电路和配置电路)。第二聚合装置22的本地时钟发生器221被配置生成本地参考时钟信号CLKB，以便同步或控制第二聚合装置22的不同部分(例如，聚合引擎电路和配置电路)。
在本实施例中，第一聚合装置21的本地时钟发生器211被配置为经由聚合信道将本地参考时钟信号CLKA发送到第二聚合装置22。第二聚合装置22还被配置为测量接收的第一聚合装置的参考时钟信号CLKA并基于本地参考时钟信号CLKB和CLKA之间的差异调整本地时钟发生器221，以匹配第一聚合装置的参考时钟信号CLKA的频率。
第一聚合装置21在约定的时间连续发送本地参考时钟信号CLKA，以便允许第二聚合装置22有足够的时间匹配时钟。在时钟训练过程完成时，第一聚合装置21通过在聚合信道上发送请求查询第二聚合装置22，以便确定时钟训练完成状态。基于来自第二聚合装置22的响应，能够指示链路可以使用的一个或多个运作模式。
在本发明实施例中，第一聚合装置的本地参考时钟信号CLKA可来自于装置外部时钟信号。各种参考时钟信号来源在本发明实施例范围之内。
2)异步模式：在本发明实施例中，第一聚合装置21和第二聚合装置22被配置为以独立频率的本地或外部参考时钟信号CLKA和CLKB运行。在这些条件下，启用异步模式。
第一聚合装置21和第二聚合装置22还被配置为执行时钟数据恢复(CDR)操作，以便从聚合通道恢复数据比特并搜索数据的开始。在某些实施例中，数据位的开始由模式匹配确定。例如，第一聚合装置21或第二聚合装置22在每次传输开始时发送前导码，以便识别数据的开始。前导码的数据、长度、极性和匹配要求是可编程的。在实施例中，前导码还用于恢复数据比特。如果前导码模式匹配，则判定发送到聚合引擎电路的数据是正常的。
在本发明实施例中，第一聚合装置21包括CDR电路212，并且第二聚合装置22包括CDR电路222。CDR电路212和222被配置为执行上面讨论的CDR操作。CDR电路221可以集成在第一聚合装置21的聚合引擎电路11中，CDR电路222可以集成在第二聚合装置22的聚合引擎电路11中。换句话说，在这些实施例中，CDR操作可以由第一聚合装置21和第二聚合装置22的聚合引擎电路执行。
3)伪同步模式：在伪同步模式中，第二聚合装置22被配置为不断的调整本地时钟参考信号CLKB的频率，以匹配第一装置21的本地时钟参考信号CLKA的频率。伪同步模式操作可以由本地时钟发生器211和221与CDR电路212和222一起执行，但是本发明不限于此。在实施例中，当以伪同步模式运作时,当CLKA和CLKB存在少许差异时，允许时钟补偿事件。
在本发明实施例中，进一步的解释说明，在数据传输之前，所述第一聚合装置与所述第二聚合装置执行链路发现过程，检测所述第一聚合装置是否通过通讯链路连接到第二聚合装置。
在本发明实施例中，如图2所示的多协议聚合传输系统采用的电阻终端方案，以便于执行链接发现过程。例如，当处于空闲状态时，第一聚合装置21在聚合通道上接收到指示空闲值的逻辑“1”数据。因此，每当第二聚合装置22连接到聚合通道时，第一聚合装置21接收到的空闲值从逻辑“1”变为逻辑“0”。于是，第一聚合装置21能够根据空闲值变化发现第二聚合装置22。
利用这种布置，第一聚合装置21还可以包括低功率电路213。低功率电路213被配置为监视聚合信道，从而如果空闲值从逻辑“1”转变为逻辑“0”则唤醒(启用)聚合引擎电路。在实施例中，第二聚合装置22还包括低功率电路223。低功率电路223被配置为监视聚合信道，以便检测任何活动。
在本发明实施例中，电阻终端方案用上拉电路和下拉电路实现。上拉电路用于将第一聚合装置21中聚合信道电平上拉到高电压，以便产生逻辑“1”的空闲值。或者，下拉电路用于将第二聚合装置22中的聚合信道电平下拉到低电压，以便产生逻辑“0”的空闲值。
以上是出于说明目的给出电阻终端方案的举例实现。电阻终端方案的各种实施方式在本发明的预期范围内。
在本发明实施例中，在数据传输之前，还需进行配置学习过程。该过程用于设置聚合装置的操作行为。如图2所示，配置电路12用于存储与聚合引擎电路11和多个协议行为相关的配置信息。在本发明实施例中，配置电路用寄存器实现。寄存器存储指示聚合引擎电路的设置的一个或多个寄存器值RS。这些寄存器值可用于指定通讯信道互连的属性(等待时间、单工、半双工或全双工、当前外部收发器、等等)，时钟(异步、伪同步、源同步)，链路级属性(前导码长度、数据包间隙、空闲值、等等)和其他配置、以及要被聚合的协议数量和类型。
例如，寄存器可用于指定某些引脚实现为开漏I/O，而某些其他引脚则被视为从第一聚合装置21到第二聚合装置22的高带宽输入，然后另一对输入被处理为从第二聚合装置22到第一聚合装置21的低抖动输入，并且最后一组引脚用于承载辅助信道和热插拔检测信号。通过这种方式，可以定义整个协议集合，以确定它们将如何(或如果)聚合在聚合信道上。在实施例中，在初始化和参数训练过程期间将该配置信息从一个聚合装置传送到另一个聚合装置。
在非限制性示例中，训练过程包括将一组寄存器值从第一聚合装置21传送到第二聚合装置22。该组寄存器值可以存储在配置电路的寄存器中。该组寄存器值从第一聚合装置21复制到第二聚合装置22，或从第二聚合装置22复制到第一聚合装置21。
例如：如果假设寄存器值的数量为32。每个寄存器(编号0-31)按如下方式传输：
第一聚合装置21顺序地发送第一字节指示学习索引(0-31)，第二字节指示学习值(0-255)，以及第三字节指示覆盖第一和第二字节的CRC(循环冗余校验)。如果第二聚合装置22正确地接收到从第一聚合装置21发送的这些字节(CRC匹配)，则第二聚合装置22接着将学习值写入对应学习索引的寄存器中。
之后，第二聚合装置22读寄存器并顺序地发送从第一聚合装置21接收到的学习索引的第一字节，读回值的第二字节，以及第三字节指示覆盖第一个和第二个字节的CRC(循环冗余校验)。如第一聚合装置21正确地接收这3个字节(CRC匹配)，则第一聚合装置21继续到下一个学习索引并重复相同的过程，直到发送最终学习索引并成功回送。最后，第一聚合装置21将指示学习结束的索引发送到第二聚合装置22，使得学习过程完成。
如从第二聚合装置22在学习过程中检测到CRC错误，则第二聚合装置22拒绝新学习索引并以先前正确接收的序列的相同学习索引进行响应。如第一聚合装置21在学习过程中检测到CRC错误，第一聚合装置21停止发送下一个学习索引并重新发送先前的训练序列。如果学习过程完成，则启用链接以进行聚合。
以上是出于说明目的给出配置学习方案的举例实现。配置学习方案的各种实施方式在本发明的预期范围内。
在本发明实施例中，启动连接后，第一聚合装置21和第二聚合装置22之间相互传送数据的聚合和解聚。在聚合/解聚过程中，采用时分复用方式，多个协议的数据发送到聚合装置的聚合引擎电路中，经由聚合引擎电路将多协议的数据编码在在单一聚合信道的不同时隙中传输。
聚合引擎电路包含能够在任意时间请求发送数据的一个或多个通信接口。聚合引擎电路为在进入一个时分复用工作循环时断言请求的协议1-协议N中选择端口。因此，确定所选端口对应时隙。然后，聚合引擎电路接受从所选端口发送的数据，并以对应时隙发送该数据。
在本实施例中，一旦所选择的端口已经发送了所有数据位，聚合引擎电路进一步从协议1-协议N中选择下一个端口，以便执行上面讨论的类似操作。聚合引擎电路重复该过程，直到每个请求的端口均发送了所有数据。通过有效地利用上面讨论的操作，来自协议1-协议N的数据被聚合到聚合信道上。
在解聚过程中，解聚过程的操作与聚合过程的操作对称。接收装置(如第二聚合装置)的聚合引擎电路在进入时隙时在其一侧的协议1-协议N中选择对应端口。因此，确定所选端口对应的时隙。如所选端口请求接收更多位数据，则所选端口继续维护其请求，直到收到最后一位数据。一旦所选端口已经接收到数据的所有位，则聚合引擎电路从协议1-协议N中选择下一个端口，以便执行上面讨论的类似操作。聚合引擎电路重复该过程，直到每个端口已经接收到所有数据。通过上面讨论的操作，聚合信道上的数据被聚合引擎电路解聚和被对应设备接收。
在本实施例中，聚合引擎电路可以但不仅限于用仲裁器实现。在这些实施例中，聚合引擎电路被配置为在一侧逐步通过每个端口的发送请求(即；协议1-协议N)以及同时在另一侧的每个端口逐步接收请求。协议1-协议N的每个协议等待授权并发送/接收数据直到完成。为每个协议(协议1-协议N)配置发送并声明恰当数量的数据位数。
在本发明实施例中，对于可编程带宽设置，在正常模式中，每个环周期(时隙)对每个输入端口(协议)进行一次采样，并且将采样得到的数据发送到聚合信道另一端，然后将其置于聚合装置的解聚输出上。在正常模式下，采样率等于时分复用环频率。为了支持更高带宽的协议，可以提高采样率。例如；在每个时分复用环周期中对输入进行多次采样，因此采样的输入以环周期的一小部分的速率发送到聚合链路另一侧的解聚装置(第二聚合装置)。或者，为了支持低带宽信号，可以以每N个环周期的速率对输入进行采样，其中N大于1。利用上面讨论的带宽设置，每个端口(协议)的采样率都经过优化，以适应所需的传输速率，同时最小化环尺寸。
在本发明实施例中，对端口(协议)实施可配置的抗干扰处理，实现消除信号毛刺，例如持续存在超过特定时长的电平才会被判定为可信信号。另外，根据外部设备(协议需求)，聚合引擎电路中对应端口引脚可配置为开漏/集状态。
在本发明实施例中，对于不同的信号在聚合过程中有不同的处理条件及方式:
(1)模拟信号聚合
在本发明实施例中，可对外部模拟信号对应端口实施信号采样并使用ADC(模拟数字转换器)转换为数字信号，然后聚合传输到另一端的聚合装置解聚后通过DAC(数字模拟转换器)还原，从而实现对于模拟信号的聚合传输。
(2)时间拉伸信号聚合
在本发明实施例中，存在开漏/集需求时，在某些外部设备(协议)需求中，可配置允许时间拉伸，当被聚合客户端拉低/高对应端口电平后,第二聚合装置22的聚合引擎电路除驱动输出外，也在第一聚合装置21的聚合引擎电路对应端口输出驱动,目的是防止被聚合信号意外的边缘翻转，等待预配置的时间后,第二聚合装置22的聚合引擎电路检测是否存在时间拉伸，并将拉伸信号传递到第一聚合装置21。
(3)周期信号聚合
在本发明实施例中，对于时钟(或周期)模式，允许再现高频信号。为了聚合具有高于聚合信道承载带宽频率的高频周期信号，可以在聚合装置中采用周期波发生器。该周期性波发生器被配置为可编程产生具有任意频率和占空比的波形的信号。在实施例中，如果这些信号不用于聚合，则这些信号可用于提供本地时钟资源。
这里解释了用于将周期信号从输入聚合传输到输出的机制。首先，对应端口处于“时钟”模式。输入侧进入采集模式，而输出侧进入等待模式，以便从链路伙伴接收指令。在采集期间，连续采样输入信号以寻找边沿，其中上升沿携带频率信息，下降沿携带可用于设置占空比的信息。在采集阶段，目标是为周期波发生器提供高周期和低周期的起始值。采集阶段的一个简单实现是在内部时钟和此周期信号上运行计数器。在将这些计数器运行预定时间之后，可以获得两个时钟的相对频率的比率，并且该比率也是用于对周期性时钟发生器进行编程的比率。为了设置初始占空比，可以基于输入信号和聚合引擎电路11的相对频率采用不同的方法。如果输入信号相对较慢，则低周期的设置和高周期的设置可以直接使用。对于更高频率的输入，可以采用子周期采样方法，其类似于在抖动模式中使用的逻辑。在一些应用中，在非常高的频率下，占空比不太重要，并且可以被配置为具有用户可选择的占空比(例如，50％)。
完成采集阶段后，进入初始化阶段。采集后，确定波形发生器的高周期和低周期设置值。输入侧的装置通过聚合信道将这些值传送到输出侧的装置，并且对波形发生器进行编程。输入侧的装置负责控制波形发生器，以使其与输入相位对齐。此时波形发生器已经用正确的设置值编程，输入侧的周期信号正在输出侧再现。从技术上讲，信号并未穿过聚合信道，只传输了再现信号所需的信息。利用此模式，允许聚合具有高于聚合信道的频率的周期信号。
在本发明实施例中，对于周期类的模拟信号，例如正弦波，首先，端口被配置为正弦波聚合，输入信号采集得到频率和幅度，在输出侧的装置使用可编程波形发生器，生成同样幅度和频率的正弦波信号。
(4)低抖动信号聚合
在本发明实施例中，对于抖动模式，定时信息与数据值一起传输。例如；如果每个时钟周期对输入进行采样，并且输入分别从周期11的逻辑值0变为周期12的逻辑值1。在下一次发送中，不是发送数据，而是发送关于转换的信息，发送在周期12发生0到1转换的事实。然后，链路伙伴将在下一个环的周期12期间将该0到1的转换驱动到输出。如果在检测到给定环期间没有转换(例如，16个周期)，则发送指示“无转换”的标志。通常携带边缘位置信息(即信号的转换)的剩余比特可用于发送信号的当前值。利用这种布置，能够以一个周期的精度再现从近侧到远侧的每个边缘。通过以子周期精度采样和再现边沿，甚至可以实现更低的抖动。
(5)事务信号聚合
在某些协议中,采用数据采样器得到多比特数据并缓冲然后聚合传输到另一侧的聚合伙伴再现，例如,显示端口(DP)辅助通道(AUX)和热插拔检测(HPD)协议的另一个非限制性示例中，可以使用DP AUX协议的数据采样器和数据缓冲器。数据采样器用于捕获DP协议的AUX(辅助通道)信道上的每个数据单元，作为用于聚合的数据。数据缓冲器具有存储多个比特数据的容量，并且用于存储由数据采样器采样的数据。数据缓冲区还用于监视数据内容以检测前导码和边缘。每个HPD事件类似地被捕获为接收侧的一组事件，并通过信道发送并在驱动侧再现。
在各协议中采用全速和/或低速USB协议的另一个非限制性示例中，采用USB协议的重定时器。重定时器通过聚合过程透明地将数据从/向上游(主机)传递到下游(设备)或从下游(设备)传递数据，允许设备在聚合期间保持通信，而不会影响系统软件或USB层次结构。(6)通用输入输出信号聚合
在本发明实施例中，聚合引擎电路可以与物理层接口的某些功能和/或电路协作，以便执行相应操作。为了说明，在采用GPIO(通用输入输出)协议的情况下，可以使用GPIO协议的读取功能和驱动功能。读取功能用于采样输入，驱动功能用于将信号驱动到相应的链路伙伴。对于GPIO，如果协议可以容忍多协议聚合传输系统的特定实现的延迟和抖动，则可以聚合任何协议。此外，关于GPIO，可以采用一个或多个设置，包括可编程带宽设置、开漏/集模式、时间拉伸设置、抖动模式和时钟(或周期)模式等等。在本实施例中，尽管已知被聚合协议中信号驱动方向，但为了独立于协议实现需求，为对应GPIO提供了可配置的驱动方向控制/指示，通过控制/指示，可独立于协议配置驱动方向。因此,也可配置转换聚合驱动方向和转换时间等等设置。本发明实施例提供一种多协议聚合传输系统，通过聚合引擎电路在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输，做到使同一信道为所有的聚合协议的数据提供传输连接便利，减少专用信道数量，减少设备复杂性及降低占有资源量。
图3示出了本发明实施例提供一种采用上述多协议聚合传输装置的多协议聚合传输方法，包括：
S11、根据配置信息通过聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信；
S12、将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，其中，多个协议包括异构协议和/或同构协议；
其中，所述配置信息为通过所述配置电路配置并存储对应于所述聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息。
所述配置信息在聚合信道上完成传输。
其中，所述根据配置信息通过聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，包括：
在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输。
由于本发明实施例所述方法与上述实施例所述装置的原理相同，对于更加详细的解释内容在此不再赘述。
本发明实施例提供一种多协议聚合传输方法，通过聚合引擎电路在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输，做到使同一信道为所有的被聚合协议的数据提供传输连接便利，减少专用信道数量，减少设备复杂性及降低占有资源量。
图4示出了本发明一实施例提供一种采用上述多协议聚合传输系统的多协议聚合传输方法，包括：
S21、根据配置信息通过第一聚合装置中聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输到所述第二聚合装置，其中，多个协议为异构协议和/或同构协议；
S22、根据配置信息通过第二聚合装置中聚合引擎电路将接收到的多个协议的数据发送给外部设备。
其中，所述配置信息在聚合信道上完成传输。
由于本发明实施例所述方法与上述实施例所述装置的原理相同，对于更加详细的解释内容在此不再赘述。
本发明实施例提供一种多协议聚合传输方法，通过聚合引擎电路在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输，做到使同一信道为所有的被聚合协议的数据提供传输连接便利，减少专用信道，减少设备复杂性及降低占有资源量。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (15)
1.一种多协议聚合传输装置，其特征在于，包括聚合引擎电路和配置电路，其中：
所述聚合引擎电路，具有多个通信端口，用于根据配置信息通过所述多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，其中，多个协议包括异构协议和/或同构协议；
所述配置电路，用于存储对应于所述聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息。
2.根据权利要求1所述的多协议聚合传输装置，其特征在于，所述聚合引擎电路具体用于：
在所述聚合信道进行配置学习过程中，根据所述配置信息通过聚合信道发送/接收配置信息；
在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输，其中多个通信端口的端口状态与对应的多个协议的数据对应。
3.根据权利要求1所述的多协议聚合传输装置，其特征在于，所述聚合引擎电路采用预设传输模式与所述聚合信道进行通信，所述预设传输模式为同步模式、异步模式或伪同步模式。
4.根据权利要求1所述的多协议聚合传输装置，其特征在于，所述多个协议包括数字信号协议和模拟信号协议。
5.一种多协议聚合传输系统，其特征在于，包括第一聚合装置和第二聚合装置，所述第一聚合装置和所述第二聚合装置均为上述权利要求1-4中任一所述的多协议聚合传输装置；
所述第一聚合装置的聚合信道与所述第二聚合装置的聚合信道经由一个或多个通讯信道耦合；
所述第一聚合装置，用于通过自身对应的聚合信道和通讯信道将配置信息发送给所述第二聚合装置；
所述第一聚合装置，用于通过自身对应的聚合信道和通讯信道将数据发送给所述第二聚合装置；
所述第二聚合装置，用于将从自身对应的聚合信道接收到的配置信息存储和/或执行；
所述第二聚合装置，用于将从自身对应的聚合信道接收到的数据解聚后发送给外部设备。
6.根据权利要求5所述的多协议聚合传输系统，其特征在于，
所述第一聚合装置具体用于：
在所述第一聚合装置参数学习过程中，将所述配置信息发送到所述聚合信道中进行传输；在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输；
所述第二聚合装置具体用于：
在所述第二聚合装置参数学习过程中，将通过聚合信道接收的配置信息存储和/或执行；
在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息将从所述聚合信道中接收的所述端口状态通过所述通信端口发出给外部设备；
其中多个通信端口的端口状态与对应的多个协议的数据对应。
7.根据权利要求5所述的多协议聚合传输系统，其特征在于，所述第一聚合装置与所述第二聚合装置执行时钟训练过程，建立一个或多个时钟模式，用于所述第一聚合装置与所述第二聚合装置之间的传输连接。
8.根据权利要求5所述的多协议聚合传输系统，其特征在于，所述时钟模式包括同步模式、异步模式或伪同步模式。
9.根据权利要求5所述的多协议聚合传输系统，其特征在于，所述第一聚合装置与所述第二聚合装置执行链路发现过程，检测所述第一聚合装置和第二聚合装置是否存在通讯信道链接。
10.根据权利要求5所述的多协议聚合传输系统，其特征在于，所述第一聚合装置和第二聚合装置根据所述配置信息定义多协议聚合传输系统的行为。
11.根据权利要求5所述的多协议聚合传输系统，其特征在于，所述第一聚合装置与所述第二聚合装置之间的聚合信道采用时分复用方式传输多协议数据。
12.根据权利要求5所述的多协议聚合传输系统，其特征在于，所述通讯信道包括物理信道和逻辑信道。
13.一种采用权利要求1-4中任一所述多协议聚合传输装置的多协议聚合传输方法，其特征在于，包括：
根据配置信息通过聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，其中，多个协议包括异构协议和/或同构协议；
通过所述配置电路配置并存储对应于所述聚合引擎电路的一个或多个所述配置信息；
其中，所述配置信息在聚合信道上完成传输。
14.根据权利要求13所述的多协议聚合传输方法，其特征在于，所述根据配置信息通过聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输，包括：
在聚合装置参数学习过程中，通过聚合信道传输配置信息；
在所述通信端口进行协议通信过程中，根据所述配置信息检测所述通信端口的端口状态，将所述端口状态在所述聚合信道中进行传输；
其中多个通信端口的端口状态与对应的多个协议的数据对应。
15.一种采用权利要求5-12中任一所述多协议聚合传输系统的多协议聚合传输方法，其特征在于，包括：
根据配置信息通过第一聚合装置中聚合引擎电路的多个通信端口与多个协议进行通信，并将来自多个协议的数据聚合到单个聚合信道中进行传输到所述第二聚合装置，其中，多个协议为异构协议和/或同构协议；
根据配置信息通过第二聚合装置中聚合引擎电路将接收到的多个协议的数据发送给外部设备；
其中，所述配置信息在聚合信道上完成传输。
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