CN111274174B - 数据传输系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据传输系统及方法，该系统包括：本地机柜及跨级机柜；本地机柜包含主机架、本地总线分配单元及本地扩展机架；跨级机柜包含跨级总线分配单元及跨级扩展机架；主机架向本地总线分配单元及本地扩展机架发送数据包和数据令牌；本地总线分配单元将数据包和数据令牌转发至跨级总线分配单元中；本地扩展机架依据数据包和数据令牌采集数据信息并将数据信息返回主机架；每个跨级总线分配单元将数据包和数据令牌转发至跨级扩展机架；跨级扩展机架依据数据包和数据令牌采集数据信息并将数据信息返回至主机架。应用该系统，可以扩展多个跨级机柜，并可通过ECI总线连接本地总线分配单元及跨级总线分配单元，增加本地机柜的数据采集能力。

Description

数据传输系统及方法

技术领域

本发明涉及控制系统技术领域，特别是涉及一种数据传输系统及方法。

背景技术

在ECS-700SE工业控制系统中，需要应用到机柜中的各个I/O卡进行数据采样，并将I/O卡中采样获得的数据包发送至机柜中主机架的控制器中，实现工业控制系统中机柜中数据传输的过程。

现有技术中，每个机柜中包含多个机架，其中主机架包含了进行数据传输的控制器，及多个采集数据的扩展机架，且每个扩展机柜内设置有多个I/O卡进行数据采样。但在一个机柜中最多仅支持四个机架进行互联，局限了单个机柜数据的采集能力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种数据传输系统，通过该系统，可以在本地机柜和各个跨级机柜中分别设置本地总线分配单元和跨级总线分配单元，并应用ECI总线将本地总线分配单元与各个跨级总线分配单元连接，实现可以通过本地总线分配单元向已连接的跨级机柜发送数据包和数据令牌，获得各个跨级机柜采集的数据信息。

一种数据传输系统，包括：

本地机柜及至少一个跨级机柜；

所述本地机柜包含主机架、本地总线分配单元及至少一个本地扩展机架；

每个所述跨级机柜包含跨级总线分配单元及至少一个跨级扩展机架；

所述主机架，用于向所述本地总线分配单元及所述本地扩展机架发送数据包和数据令牌；

所述本地总线分配单元，用于通过通信接口ECI总线，将所述主机架发送的数据包和数据令牌转发至每个所述跨级机柜的跨级总线分配单元中；

每个所述本地扩展机架，用于当接收到所述主机架发送的数据包时，采集所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息返回至所述主机架；

每个所述跨级总线分配单元，用于将所述本地总线分配单元发送的数据包和数据令牌转发至其对应的跨级机柜中的各个跨级扩展机架；

每个所述跨级扩展机架，用于当接收到其对应的跨级总线分配单元发送的数据包时，采集所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息经由所述跨级总线分配单元，及所述本地总线分配单元返回至所述主机架。

上述的数据传输系统，可选的，所述主机架，包括：

控制器模块和多个主I/O卡；

所述控制器模块，用于向各个所述主I/O卡、各个所述本地扩展机架及所述本地总线分配单元发送所述数据包和数据令牌；

每个所述主I/O卡，用于当接收到所述控制器模块发送的数据包时，采集所述主I/O卡内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，向所述控制器模块返回所述数据信息。

上述的数据传输系统，可选的，所述本地总线分配单元，包括：

第一芯片及第二芯片；

所述第一芯片包含接口接收模块、数据采样模块、数据接收模块、接收缓存模块、寄存器模块、SPI接口模块、发送缓存模块、数据发送模块、数据转发模块及接口发送模块；

所述接口接收模块，用于接收所述主机架发送的数据包和数据令牌，及各个所述跨级总线分配单元返回的数据信息；当接收到所述数据包、数据令牌和数据信息时，将所述数据包、数据令牌和数据信息发送至所述数据采样模块；

所述数据采样模块，用于对所述接口接收模块发送的数据包、数据令牌和数据信息进行数据采样，将所述数据包、数据令牌和数据信息中的串行数据转换成并行数据，获得所述数据包、数据令牌和数据信息对应的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息，并将所述采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息分别发送至所述数据接收模块和数据转发模块；

所述数据接收模块，用于接收所述数据采样模块发送的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息，并选择将所述采样数据包发送至所述接收缓存模块进行缓存；

所述接收缓存模块，用于缓存所述数据接收模块发送的采样数据包，并向所述寄存器模块发送触发指令；

所述寄存器模块，用于当接收到所述触发指令时，改变内部状态信息；

所述SPI接口模块，用于连接所述第一芯片与所述第二芯片，将所述采样数据包发送至所述第二芯片，并接收所述第二芯片发送的对所述采样数据包进行数据处理后获得的目标数据包，将所述目标数据包发送至所述发送缓存模块；

所述发送缓存模块，用于缓存所述SPI接口模块发送的目标数据包；

所述数据发送模块，用于获取所述发送缓存模块中已缓存的目标数据包，并将所述目标数据包发送至所述数据转发模块中；

所述数据转发模块，用于接收所述数据发送模块发送的目标数据包，及所述数据采样模块发送的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息；将所述目标数据包、采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息发送至所述接口发送模块；

所述接口发送模块，用于当接收到所述数据转发模块发送的目标数据包、采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息时，将所述目标数据包、采样数据包和采样数据令牌分别发送至各个所述跨级总线分配单元；将所述采样数据信息发送至所述主机架；

所述第二芯片，用于当检测到所述寄存器模块的内部状态信息发生改变时，通过所述SPI接口模块获取所述采样数据包，并按照预先设置的选择规则，选取满足所述选择规则的采样数据包作为目标数据包，并将所述目标数据包发送至所述SPI接口模块。

上述的数据传输系统，可选的，所述接口接收模块，包括：

多个第一接口接收子模块及多个第二接口接收子模块；

每个所述第一接口接收子模块分别与所述主机架及各个所述本地扩展机架连接，用于接收所述主机架发送的数据包和数据令牌；

每个所述第二接口接收子模块分别与每个所述跨级总线分配单元一一对应连接，用于接收其对应的跨级总线分配单元返回的数据信息。

上述的数据传输系统，可选的，所述接口发送模块，包括：

多个第一接口发送子模块及多个第二接口发送子模块；

每个所述第一接口发送子模块分别与所述主机架及各个所述本地扩展机架连接，用于向所述主机架发送所述采样数据信息；

每个所述第二接口发送子模块分别与每个所述跨级总线分配单元一一对应连接，用于向其对应的跨级总线分配单元发送所述目标数据包、采样数据包和采样数据令牌。

上述的数据传输系统，可选的，所述第一芯片，还包括：

光纤去扰码模块；

所述光纤去扰码模块通过光纤将所述本地总线分配单元，与各个所述跨级总线分配单元进行连接，用于当接收到所述接口接收模块发送的数据包、数据令牌和数据信息时，将所述数据包、数据令牌和数据信息中的扰码去除，并将已去除扰码的数据包、数据令牌和数据信息发送至所述数据采样模块。

上述的数据传输系统，可选的，所述第一芯片，还包括：

时钟管理模块、时间同步模块、芯片检测模块、复位模块及LED模块；

所述时钟管理模块，用于当所述第一芯片中的各个模块执行对应的模块功能时，向当前执行对应的模块功能的模块输出对应的时钟频率；

所述时间同步模块，用于实时校验所述本地总线分配单元的时间及所述主机架中包含的控制器模块的时间，以使所述本地总线分配单元的时间与所述主机架中包含的控制器模块的时间一致；

所述芯片检测模块，用于按照预先设定的检测周期，检测所述第一芯片及所述第二芯片的芯片状态，并当所述第一芯片或所述第二芯片的芯片状态为异常状态时，向所述复位模块及所述LED模块发送异常信号；

所述复位模块，用于当接收到所述芯片检测模块发送的异常信号时，对所述第一芯片及所述第二芯片进行复位重启；

所述LED模块，用于当接收到所述芯片检测模块发送的异常信号时，显示与所述异常信号对应的信号指示消息。

上述的数据传输系统，可选的，每个所述本地扩展机架，包括：

主转接模块和多个扩展I/O卡；

所述主转接模块，用于接收所述主机架发送的数据包和数据令牌，并将所述数据包和数据令牌转发至各个所述扩展I/O卡；

每个所述扩展I/O卡，用于当接收到所述主转接模块转发的数据包时，采集所述扩展I/O卡内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息经由所述主转接模块转发至所述主机架。

上述的数据传输系统，可选的，每个所述跨级扩展机架，包括：

跨级转接模块和多个跨级I/O卡；

所述跨级转接模块，用于接收所述本地总线分配单元发送的数据包和数据令牌，并将所述数据包和数据令牌转发至各个所述跨级I/O卡；

每个所述跨级I/O卡，用于当接收到所述跨级转接模块转发的数据包时，采集所述跨级I/O卡内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息经由所述跨级转接模块转发至所述跨级总线分配单元。

一种数据传输方法，所述方法应用于本地总线分配单元，包括：

当接收到本地机柜中的主机架发送的数据包和数据令牌时，确定与所述本地机柜相连接的各个跨级机柜；

将所述数据包和数据令牌，分别发送至每个所述跨级机柜中预先设置的跨级总线分配单元，以使每个所述跨级总线分配单元将所述数据包和数据令牌，发送至其对应的跨级机柜的各个跨级扩展机架，以触发每个所述跨级扩展机架采集所述数据包对应的数据信息，并依据所述数据令牌返回数据信息；

当接收到所述跨级扩展机架经由所述跨级总线分配单元返回的数据信息时，将所述数据信息发送至所述主机架中。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明提供了一种数据传输系统，包括：所述本地机柜包含主机架、本地总线分配单元及至少一个本地扩展机架；每个所述跨级机柜包含跨级总线分配单元及至少一个跨级扩展机架；所述主机架，用于向所述本地总线分配单元及所述本地扩展机架发送数据包和数据令牌；所述本地总线分配单元，用于通过通信接口ECI总线，将所述主机架发送的数据包和数据令牌转发至每个所述跨级机柜的跨级总线分配单元中；每个所述本地扩展机架，用于当接收到所述主机架发送的数据包时，采集所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息返回至所述主机架；每个所述跨级总线分配单元，用于将所述本地总线分配单元发送的数据包和数据令牌转发至其对应的跨级机柜中的各个跨级扩展机架；每个所述跨级扩展机架，用于当接收到其对应的跨级总线分配单元发送的数据包时，采集所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时。将所述数据信息经由所述跨级总线分配单元，及所述本地总线分配单元返回至所述主机架。应用该系统，可以扩展多个跨级机柜，并可通过ECI总线连接本地总线分配单元及跨级总线分配单元，增加本地机柜的数据采集能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种数据传输系统的系统结构图；

图2为本发明实施例提供的一种数据传输系统的又一系统结构图；

图3为本发明实施例提供的一种数据传输系统的又一系统结构图；

图4为本发明实施例提供的一种数据传输系统的又一系统结构图；

图5为本发明实施例提供的一种数据传输系统的又一系统结构图；

图6为本发明实施例提供的一种数据传输系统的又一系统结构图；

图7为本发明实施例提供的一种数据传输方法的方法流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明可用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器装置、包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。

本发明实施例提供了一种数据传输系统，该系统的系统结构图如图1所示，具体包括：

本地机柜100及至少一个跨级机柜200；

所述本地机柜100包含主机架101、本地总线分配单元102及至少一个本地扩展机架103；

每个所述跨级机柜200包含跨级总线分配单元201及至少一个跨级扩展机架202；

所述主机架101，用于向所述本地总线分配单元102及所述本地扩展机架103发送数据包和数据令牌；

所述本地总线分配单元102，用于通过通信接口ECI总线，将所述主机架101发送的数据包和数据令牌转发至每个所述跨级机柜200的跨级总线分配单元201中；

每个所述本地扩展机架103，用于当接收到所述主机架101发送的数据包时，采集所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息返回至所述主机架101；

每个所述跨级总线分配单元201，用于将所述本地总线分配单元102发送的数据包和数据令牌转发至其对应的跨级机柜200中的各个跨级扩展机架202；

每个所述跨级扩展机架202，用于当接收到其对应的跨级总线分配单元201发送的数据包时，采集所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时。将所述数据信息经由所述跨级总线分配单元201，及所述本地总线分配单元102返回至所述主机架101。

本发明实施例提供的数据传输系统中，本地机柜100包含了主机架101、本地总线分配单元102及多个本地扩展机架103。其中，主机架101是作为采集数据信息的重要组成部分，可以周期性地向本地总线分配单元102及本地扩展机架103发送数据包和数据令牌；本地总线分配单元102在接收到数据包和数据令牌后，将数据包和数据令牌发送至各个跨级机柜200的跨级总线分配单元201当中，其中，本地总线分配单元102与每个跨级总线分配单元201之间通过ECI总线进行连接，该ECI总线可以是CAT-5及以上等级的网线、光纤等。本地扩展机架103中可以设置多个数采集设备，例如I/O卡等可以进行数据采集的设备，每个本地扩展机架103中的数据采集设备在接收到数据包后采集数据信息，并在接收到数据令牌时将数据信息返回至主机架101当中。在每个跨级机柜200当中，设置有跨级总线分配单元201及至少一个跨级扩展机架202，每个跨级机柜200中的跨级扩展机架202的数量可以都相同，也可以不同。当每个跨级机柜200中的跨级总线分配单元201接收到本地机柜100经由本地总线分配单元102发送的数据包和数据令牌后，将该数据包和数据令牌转发至各个跨级扩展机架202当中，跨级扩展机架202接收到数据包后，采集数据信息，并在接收到数据令牌时，将该数据信息经由跨级总线分配单元201和本地总线分配单元102转发到主机架101当中。

可选的，本地扩展机架103和跨级扩展机架202在接收数据包和数据令牌的过程中，在没有接收到数据包的情况下先接收到了数据令牌时，由于该本地扩展机架103和跨级扩展机架202当前未采集数据信息，因此，可以将该数据令牌按照原发送路径进行返回。可以理解的是，在应用本地机柜100和各个跨级机柜200进行数据交互前，可以通过主机架101预先向各个本地扩展机架103和跨级扩展机架202发送数据令牌，在接收到各个本地扩展机架103和跨级扩展机架202成功返回数据令牌时，可以确定每个扩展机架的当前状态为正常状态。

需要说明的是，本地总线分配单元102具体可以是型号为PW815的模块；该PW815模块中设置多个ECI接口，可对本地机柜100中的ECI总线进行扩展，实现本地机柜100的跨级连接，增加多个跨级机柜200。其中，跨级机柜200的跨级连接支持两种连接方式，具体可以包括：第一种是通过CAT-5及以上等级网线将跨级机柜200与该本地机柜100进行连接，此时连接的跨级机柜200与本地机柜100距离较近，本地机柜100与跨级机柜200之间可以通过扩展总线CAT-5进行近距离连接；第二种是通过光纤接口将跨级机柜200与本地机柜100进行连接，此时的跨级机柜200与本地机柜100距离较远，该本地机柜100与跨级机柜200通过光纤进行远程连接。

还需要说明的是，本地扩展机架103及跨级扩展机架202所返回的数据信息可以是以数据包的形式返回数据。该数据令牌可以是触发各个本地扩展机架103及跨级扩展机架202返回的数据信息的触发指令。

进一步地，本发明实施例中，本地总线分配单元102与各个跨级总线分配单元201可以都是PW815模块，每个跨级总线分配单元201对应的功能与本地总线分配单元102一致。由于PW815模块中仅存在两个远程接收接口，因此当本地机柜100连接的多个跨级机柜200时，最多仅支持两个进行远程连接的跨级机柜200。

应用本发明实施例提供的系统，可以扩展多个跨级机柜，并可通过ECI总线连接本地总线分配单元及跨级总线分配单元，增加本地机柜的数据采集能力。

可选的，在本发明实施例提供的系统中，由于每个跨级机柜中均设置有跨级总线分配单元，且每个跨级总线分配单元的功能与本地跨级总线分配单元的功能可以一致。本地机柜在通过ECI总线和本地总线分配单元扩展多个跨级机柜后，每个跨级机柜中的跨级总线分配单元还可以再扩展连接至少一个跨级机柜，跨级机柜再扩展连接的跨级机柜的系统结构图具体可以如图2所示。具体的，本地机柜中的总线分配单元A，分别与跨级机柜B1和跨级机柜B2中的总线分配单元B1和总线分配单元B2进行连接，总线分配单元B2与跨级机柜C中的总线分配单元C连接。其中，当本地机柜中的主机架向总线分配单元A发送数据包和数据令牌时，由总线分配单元A将该数据包和数据令牌转发至总线分配单元B1和总线分配单元B2，总线分配单元B1将该数据包和数据令牌转发至跨级机柜B1中的各个跨级扩展机架B1，总线分配单元B2将该数据包和数据令牌转发至跨级机柜B2中的各个跨级扩展机架B2，以及跨级机柜C中的总线分配单元C。总线分配单元C在接收到数据包和数据令牌后将数据令牌发送至跨级机柜C中的各个跨级扩展机架C。由于每个跨级机柜还可以扩展多个跨级机柜，进一步增加本地机柜的数据采集能力。

本发明实施例提供的系统中，参考图3，所述主机架101，包括：

控制器模块1011和多个主I/O卡1012；

所述控制器模块1011，用于向各个所述主I/O卡1012、各个所述本地扩展机架103及所述本地总线分配单元102发送所述数据包和数据令牌；

每个所述主I/O卡1012，用于当接收到所述控制器模块1011发送的数据包时，采集所述主I/O卡1012内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，向所述控制器模块1011返回所述数据信息。

本发明实施例提供的系统中，主机架101中包含控制器模块1011及多个主I/O卡1012。该控制器模块1011可以周期性地采集各个主I/O卡1012产生的数据信息，并将所采集到的数据信息进行综合运算处理。该控制器模块1011向各个主I/O卡1012发送数据包和数据令牌，当每个主I/O卡1012在接收到数据包后，采集该数据包对应的数据信息，并接收到数据令牌时将该数据信息返回给控制器模块1011。

可选的，主机架101中可以设置两个控制器模块1011，分别为主控制器和备用控制器，当主控制器可用时，备用控制器不执行任何操作，由主控制器发送数据包和数据令牌至各个主I/O卡1012、本地总线分配单元102及各个本地扩展机架103。当主控制器发生异常不可用时，由备用控制器负责发送数据包和数据令牌至各个主I/O卡1012、本地总线分配单元102及各个本地扩展机架103，保证控制器模块1011的高可用。

本发明实施例提供的系统中，参考图3，每个所述本地扩展机架103，包括：

主转接模块1031和多个扩展I/O卡1032；

所述主转接模块1031，用于接收所述主机架101发送的数据包和数据令牌，并将所述数据包和数据令牌转发至各个所述扩展I/O卡1032；

每个所述扩展I/O卡1032，用于当接收到所述主转接模块1031转发的数据包时，采集所述扩展I/O卡1032内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息经由所述主转接模块1031转发至所述主机架101。

本发明实施例提供的系统中，本地机柜100中的每个本地扩展机架103中均设置有主转接模块1031及至少一个扩展I/O卡1032。当主机架101中的控制器模块1011向本地扩展机架103发送数据包和数据令牌时，由本地扩展机架103中的主转接模块1031将数据包和数据令牌分别发送至每个扩展I/O卡1032当中。当每个扩展I/O卡1032在接收到数据包后，采集数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将数据信息再经由该主转接模1031块发送至主机架101的控制器模块1011中。

可选的，本地扩展机架103可以设置两个主转接模块1031，分别为第一主转接模块和第二主转接模块。当第一主转接模块可用时，第二主转接模块不用执行任何转发功能，由第一主转接模块转发数据包、数据令牌和数据信息。当第一主转接模块异常不可用时，由第二主转接模块转发数据包、数据令牌和数据信息，保证主转接模块1031的高可用。

本发明实施例提供的系统中，参考图3，每个所述跨级扩展机架202，包括：

跨级转接模块2021和多个跨级I/O卡2022；

所述跨级转接模块2021，用于接收所述跨级总线分配单元201发送的数据包和数据令牌，并将所述数据包和数据令牌转发至各个所述跨级I/O卡2022；

每个所述跨级I/O卡2022，用于当接收到所述跨级转接模块2021转发的数据包时，采集所述跨级I/O卡2022内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息经由所述跨级转接模块2021转发至所述跨级总线分配单元201。

本发明实施例提供的系统中，跨级机柜200中的每个跨级扩展机架202中均设置有跨级转接模块2021及至少一个跨级I/O卡2022。当跨级总线分配单元201向跨级扩展机架202发送数据包和数据令牌时，由跨级扩展机架202中的跨级转接模块2021将数据包和数据令牌分别发送至每个跨级I/O卡2022当中。当每个跨级I/O卡2022在接收到数据包后，采集数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将数据信息再经由该跨级转接模块2021、跨级总线分配单元201及本地总线分配单102元发送至主机架101的控制器模块1011中。

可选的，跨级扩展机架202可以设置两个跨级转接模块2021，分别为主跨级转接模块和备用跨级转接模块。当主跨级转接模块可用时，备用跨级转接模块不用执行任何转发功能，由主跨级转接模块转发数据包、数据令牌和数据信息。当主跨级转接模块异常不可用时，由备用转接模块转发数据包、数据令牌和数据信息，保证跨级转接模块2021的高可用。

本发明实施例提供的系统中，由于本地总线分配单元102和各个跨级总线分配单元201中可以实现对总线的扩展和分配，因此，当主机架101的控制器模块1011向本地总线分配单元102发送数据包和数据令牌时，会通过两者相互连接的总线以数据信号的形式将数据包和数据令牌发送至本地总线分配单元102。因此，本地总线分配单元102通过连接的总线，将数据包和数据令牌发送至各个跨级总线分配单元201当中。其中，主机架101与本地总线分配单元102之间连接的总线可以是ECI扩展总线，本地总线分配单元102与各个跨级机柜200中的各个跨级总线分配单元201之间连接的总线可以是近距离连接的ECI扩展总线，也可以是可以进行远程连接的ECI远程总线。具体的，ECI扩展总线可以是CAT-5及以上等级的网线，ECI远程总线可以是光纤。

需要说明的是，当本地机柜100及各个跨级机柜200中的每个I/O卡接收到数据包后，若当前接收数据包的I/O卡当前出现故障，不会进行数据信息的采集，也不会在接收到数据令牌时返回数据信息。

具体的，本发明实施例提供的系统中，主机架101中的各个主I/O卡1012、本地扩展机架103中的各个扩展I/O卡1032以及跨级扩展机架202中的各个跨级I/O卡2022，都是部署于不同机架上具有相同性质和功能的I/O卡。且本发明实施例中的每个I/O卡均独立拥有一个卡序号，在主机架101的控制器模块1011发送数据包和数据信息时，可以根据每个I/O卡对应的卡序号，指定向任意的I/O卡发送数据包和数据令牌。

应用本发明实施例的系统，本地机柜中的所有的主I/O卡、所有的扩展I/O卡以及每个跨级机柜中所有的跨级I/O卡均用于采集数据信息，通过本地总线分配单元与各个跨级总线分配单元的连接，增加采集数据信息的I/O卡，增大本地机柜采集数据信息的能力。

本发明提供的一个实施例中，数据传输系统的整体架构具体可以如图4所示，在该数据传输系统中设置有本地机柜、扩展机柜和远程机柜，其中，扩展机柜及远程机柜均属于跨级机柜；本地机柜、扩展机柜及远程机柜中的总线分配单元均是型号为PW815的模块、转接模块均属于同型号为HD811的转接模块。在本地机柜中应用PW815通过CAT-5网线与扩展机柜中的PW815进行连接，再通过光纤与远程机柜中的PW815进行连接。其中，本地机柜的主机架中包含型号为FCU811的控制器及多个I/O卡，本地机柜中包含三个扩展机架，每个扩展机架中均包含型号为HD811的转接模块及多个I/O卡；扩展机柜中包含三个扩展机架，每个扩展机架中均包含型号为HD811的转接模块及多个I/O卡；远程机架中仅包含一个扩展机架，该扩展机架中包含型号为HD811的转接模块及多个I/O卡。本地机柜中的所有I/O卡、扩展机柜中的所有I/O卡机远程机柜中所有I/O卡，均为同一类型的I/O卡，即图4中的所有I/O均为具有相同性质和功能I/O卡。本地机柜、扩展机柜和远程机柜之间的具体数据传输过程为：当FCU811控制器向主机架内的各个I/O卡发送数据包时，主机架内的各个I/O卡采集数据信息。当控制器再向各个主I/O卡发送数据令牌时，主I/O卡返回数据信息给控制器。当FCU811控制器向本地机柜内的各个扩展机架内发送数据包和数据令牌时，本地机柜中的每个HD811转接模块将数据包和数据令牌转发到其对应的扩展机架的各个I/O卡中。当FCU811控制器向本地机柜内的PW815发送数据包和数据令牌时，该PW815将数据包和数据令牌通过CAT-5网线和光纤，将数据包和数据令牌发送到扩展机柜的PW815和远程机柜的PW815中。扩展机柜中的PW815将数据包和数据令牌分别发送至扩展机柜的三个扩展机架中，当扩展机柜中的每个HD811转接模块接收到数据包和数据令牌时，将数据包和数据令牌转发到其对应的扩展机架的各个I/O卡中。远程机柜中的PW815将数据包和数据令牌发送至远程机柜的扩展机架中，当远程机柜中的HD811转接模块接收到数据包和数据令牌时，将数据包和数据令牌转发到远程机柜的各个I/O卡中。

本发明实施例提供的系统中，参考图5，所述本地总线分配单元，包括：

第一芯片1021及第二芯片1022；

所述第一芯片1021包含接口接收模块01、数据采样模块02、数据接收模块03、接收缓存模块04、寄存器模块05、SPI接口模块06、发送缓存模块07、数据发送模块08、数据转发模块09及接口发送模块10；

所述接口接收模块01，用于接收所述主机架101发送的数据包和数据令牌，及各个所述跨级总线分配单元201返回的数据信息；当接收到所述数据包、数据令牌和数据信息时，将所述数据包、数据令牌和数据信息发送至所述数据采样模块02；

所述数据采样模块02，用于对所述接口接收模块01发送的数据包、数据令牌和数据信息进行数据采样，将所述数据包、数据令牌和数据信息中的串行数据转换成并行数据，获得所述数据包、数据令牌和数据信息对应的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息，并将所述采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息分别发送至所述数据接收模块03和数据转发模块09；

所述数据接收模块03，用于接收所述数据采样模块02发送的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息，并选择将所述采样数据包发送至所述接收缓存模块04进行缓存；

所述接收缓存模块04，用于缓存所述数据接收模块03发送的采样数据包，并向所述寄存器模块05发送触发指令；

所述寄存器模块05，用于当接收到所述触发指令时，改变内部状态信息；

所述SPI接口模块06，用于连接所述第一芯片1021与所述第二芯片1022，将所述采样数据包发送至所述第二芯片1022，并接收所述第二芯片1022发送的对所述采样数据包进行数据处理后获得的目标数据包，将所述目标数据包发送至所述发送缓存模块07；

所述发送缓存模块07，用于缓存所述SPI接口模块06发送的目标数据包；

所述数据发送模块08，用于获取所述发送缓存模块07中已缓存的目标数据包，并将所述目标数据包发送至所述数据转发模块09中；

所述数据转发模块09，用于接收所述数据发送模块08发送的目标数据包，及所述数据采样模块02发送的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息；将所述目标数据包、采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息发送至所述接口发送模块10；

所述接口发送模块10，用于当接收到所述数据转发模块09发送的目标数据包、采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息时，将所述目标数据包、采样数据包和采样数据令牌分别发送至各个所述跨级总线分配单元201；将所述采样数据信息发送至所述主机架101；

所述第二芯片1022，用于当检测到所述寄存器模块05的内部状态信息发生改变时，通过所述SPI接口模块06获取所述采样数据包，并按照预先设置的选择规则，选取满足所述选择规则的采样数据包作为目标数据包，并将所述目标数据包发送至所述SPI接口模块06。

本发明实施例提供的数据传输系统中，由于本地总线分配单元102与各个跨级机柜200中的各个跨级总线分配单元201均可以型号是PW815的模块，因此每个跨级总线分配单元201中的各个模块与本地总线分配单元102中的各个模块可以一致。其中，在本地总线分配单元102中由第一芯片1021和第二芯片1022组成，该第一芯片1021具体可以是现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片，该第二芯片1022可以是微控制单元MCU芯片。具体的，第一芯片1021中包含了多个模块，具体包括接口接收模块01、数据采样模块02、数据接收模块03、接收缓存模块04、寄存器模块05、SPI接口模块06、发送缓存模块07、数据发送模块08、数据转发模块09及接口发送模块10；对于本地总线分配单元102来说，接口接收模块01主要是用于接收主机架101的控制器模块1011发送的数据包和数据令牌，以及各个跨级总线分配单元201返回的数据信息。若接收到数据包、数据令牌和数据信息时，则经过数据采样模块02对数据包、数据令牌和数据信息进行采样，将串行数据转换成并行数据。数据包、数据令牌和数据信息在经过采样后获得采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息，由数据接收模块03接收采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息，由于数据接收模块03在接收到采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息时，无法识别出哪个为采样数据包，因此需要进行筛选，在确定该数据接收模块03当前接收到的是采样数据包时，将采样数据包发送至接收缓存模块04进行缓存；若数据接收模块03确定当前接收到的是采样数据令牌或采样数据信息时，则将采样数据令牌和采样数据信息进行丢弃。当第二芯片1022需要对已缓存的采样数据包进行数据处理时，检测寄存器模块05的内部状态信息，在该寄存器模块05内部状态信息发生改变时，表征该接收缓存模块04当前已缓存采样数据包。因此第二芯片1022通过SPI接口模块06读取该接收缓存模块04中的采样数据包。其中，SPI接口模块06设置于第一芯片1021之内，实现对第一芯片1021和第二芯片1022的连接，以及第一芯片1021及第二芯片1022之间的数据交互。第二芯片1022在获得到采样数据包后，按照选择规则对采样数据包进行处理。由于采样数据包中的各个数据不一定都需要进行发送，因此第二芯片1022会对采样数据包中的数据进行选择，将符合选择规则的采样数据包作为目标数据包，经由第一芯片1021中的发送缓存模块07、数据发送模块08、数据转发模块09及接口发送模块10将目标数据包发送至各个跨级总线分配单元201中。其中数据转发模块09具体可以是LVDS转发模块，用于当数据采样模块02在进行数据采样，或当第二芯片1022输出目标数据包时，将采样数据包、采样数据令牌、采样数据信息和目标数据包发送至接口发送模块10中，最后再由接口发送模块10将采样数据包、采样数据令牌、采样数据信息和目标数据包发送到主机架101及各个跨级总线分配单元201当中。

需要说明的是，每个跨级总线分配单元201中的内部组成模块可以与该本地总线分配单元102一致，其中，该跨级总线分配单元201的接口接收模块01接收的是本地总线分配单元102发送的数据包和数据令牌及各个跨级扩展机架202发送的数据信息，并将数据包和数据令牌发送至各个跨级扩展机架202，数据信息发送至本地总线分配单元102当中。具体的，每个跨级总线分配单元201内部各个模块及芯片的工作过程，与该本地总线分配单元102中各个模块及芯片的工作过程相似，此处将不复赘述。

应用本发明实施例提供的系统，依据本地总线分配单元中各个模块和芯片的工作过程，实现对数据包、数据令牌和数据信息的转发和处理过程。

本发明实施例提供的系统中，所述接口接收模块，包括：

多个第一接口接收子模块及多个第二接口接收子模块；

每个所述第一接口接收子模块分别与所述主机架及各个所述本地扩展机架连接，用于接收所述主机架发送的数据包和数据令牌；

每个所述第二接口接收子模块分别与每个所述跨级总线分配单元一一对应连接，用于接收其对应的跨级总线分配单元返回的数据信息。

本发明实施例提供的系统中，所述接口发送模块，包括：

多个第一接口发送子模块及多个第二接口发送子模块；

每个所述第一接口发送子模块分别与所述主机架及各个所述本地扩展机架连接，用于向所述主机架发送所述采样数据信息；

每个所述第二接口发送子模块分别与每个所述跨级总线分配单元一一对应连接，用于向其对应的跨级总线分配单元发送所述目标数据包、采样数据包和采样数据令牌。

基于上述本发明实施例提供的数据传输系统，本地总线分配单元可以用于发送数据包、数据令牌和数据信息，本地总线分配单元中的接口接收模块可以包括多个第一接口接收子模块及多个第二接口接收子模块；接口发送模块可以包括多个第一接口发送子模块及多个第二接口发送子模块。其中，每个第一接口接收子模块与本地机柜中的各个本地扩展机架和主机架进行连接，第二接口接收子模块连接各个跨级机柜中的跨级总线分配单元。每个第一接口发送子模块连接主机架及各个本地扩展机架；第二接口发送子模连接各个跨级机柜中的跨级总线分配单元。当第一接口接收子模块接收到主机架发送的数据包和数据令牌后，在经过数据转发模块后获得的该目标数据包、采样数据包和采样数据令牌，经由第二接口发送子模块发送至各个跨级总线分配单元。当各个跨级总线分配单元返回数据信息时，由第二接口接收子模块接收其对应的跨级总线分配单元返回的数据信息，在经过采样、发送、缓存、选择等各个模块的处理后，将最终的采样数据信息经过该第一接口发送子模块发送至主机架。

可选的，主机架可以通过第一接口接收子模块将数据包和数据令牌发送至本地总线分配单元后，再由第一接口发送模块将数据包和数据令牌发送至本地扩展机架。同理，本地扩展机架在返回数据信息时，按照原先主机架发送数据包和数据令牌的路径返回，此处将不复赘述。

可以理解的是，数据包、数据令牌以及数据信息在经过上述的接口接收模块、数据采样模块、数据接收模块、接收缓存模块、寄存器模块、SPI接口模块、发送缓存模块、数据发送模块、数据转发模块进行处理后，由第一接口发送子模块将采样数据信息发送至主机架，由第二接口发送子模块将目标数据包、采样数据包以及采样数据令牌发送至各个跨级总线分配单元中。

需要说明的是，当本地总线分配单元为PW815模块时，各个第一接口接收子模块具体可以是ECI专用接收接口，用于连接主机架及各个本地扩展机架，各个第二接口接收子模块分别可以是机柜RJ45接收接口和远端SPF接收接口。具体的，本地机柜中有一个主机架，三个本地扩展机架，因此，ECI专用接收接口为四个。PW815模块最多支持八个接收接口，其中两个为远端SPF接收接口，可以用于连接远程的跨级机柜，通过光纤与远程的跨级机柜进行连接。两个为机柜RJ45接收接口，可以用于连接非远程的跨级机柜，通过CAT-5及以上等级的网线与跨级机柜进行连接。对应地，每个第二接口发送子模块可以是ECI专用发送接口、第一接口发送子模块分别可以是机柜RJ45发送接口和远端SPF发送接口。

本发明实施例提供的系统，应用各个第一接口接收子模块、第二接口接收子模块、第一接口发送子模块及第二接口发送子模块，可以同时接收数据包、数据令牌和数据信息，并将数据包、数据令牌和数据信息通过不同的端口进行发送，互不影响。

本发明实施例提供的系统中，在本地总线分配单元的所述第一芯片中，具体还可以包括：

光纤去扰码模块；

所述光纤去扰码模块通过光纤将所述本地总线分配单元，与各个所述跨级总线分配单元进行连接，用于当接收到所述接口接收模块发送的数据包、数据令牌和数据信息时，将所述数据包、数据令牌和数据信息中的扰码去除，并将已去除扰码的数据包、数据令牌和数据信息发送至所述数据采样模块。

具体的，本发明实施例提供的系统中，该第一芯片还可以包括：

时钟管理模块、时间同步模块、芯片检测模块、复位模块及LED模块；

所述时钟管理模块，用于当所述第一芯片中的各个模块执行对应的模块功能时，向当前执行对应的模块功能的模块输出对应的时钟频率；

所述时间同步模块，用于实时校验所述本地总线分配单元的时间及所述主机架中包含的控制器模块的时间，以使所述本地总线分配单元的时间与所述主机架中包含的控制器模块的时间一致；

所述芯片检测模块，用于按照预先设定的检测周期，检测所述第一芯片及所述第二芯片的芯片状态，并当所述第一芯片或所述第二芯片的芯片状态为异常状态时，向所述复位模块及所述LED模块发送异常信号；

所述复位模块，用于当接收到所述芯片检测模块发送的异常信号时，对所述第一芯片及所述第二芯片进行复位重启；

所述LED模块，用于当接收到所述芯片检测模块发送的异常信号时，显示与所述异常信号对应的信号指示消息。

本发明实施例提供的数据传输系统中，当于本地机柜进行连接的各个跨级机柜中存在远程连接的跨级机柜时，需要应用光纤进行远程连接，而通过光纤进行远程连接后发送数据包、数据令牌和数据信息时，由于光纤中存扰码，因此在传输数据包、数据令牌和数据信息的过程中，数据包、数据令牌和数据信息会携带扰码，可在第一芯片中设置光纤去扰码模块，用于去除数据包、数据令牌和数据信息中的扰码，以保证数据传输过程的准确性。

具体的，在数据传输的过程中，可在本地总线分配单元中设置时钟管理模块、时间同步模块、芯片检测模块、复位模块及LED模块，以实现对各个模块和芯片的检测。其中，由时钟管理模块为每个模块提供不同的时钟频率。第一芯片中每个模块工作时所需的时钟频率可以相同也可以不同，部分模块之间所需的频率可以一致，也可以不一致，需要为每个模块提供其对应的时钟频率。例如数据采样模块需要在256MHz频率下工作，则当数据采样模块需要对数据信息进行采样时，由时钟管理模块为数据采样模块提供256MHz的时钟频率，而接口发送模块发送数据包、数据信息或数据令牌时，则需要12.8MHz的时钟频率，接口接收模块也需要256MHz的时钟频率。而时间同步模块则实现对本地总线分配单元及主机架之间的时间同步。在本地总线分配单元的工作过程中，需要检测第一芯片和第二芯片是否发生异常，当第一芯片或第二芯片发生异常时需要向复位模块和LED模块发送异常信号。其中复位模块用于当第一芯片或第二芯片发生异常时进行重启。其中，当复位模块接收到异常信号时，可以选择主动重启或由人工进行点击重启。LED模块则用于当第一芯片或第二芯片发生异常时，显示与该异常信号对应的信号指示消息，该信号指示消息可以是进行亮灯提醒，当用户发现LED模块亮灯提醒后，可以选择点击该复位模块进行重启，或者对该数据传输系统进行检修。当第一芯片和第二芯片重启后，LED模块可自动闭灯。

需要说明的是，该芯片检测模块具体可以是WTD模块，用于定时对第一芯片和第二芯片进行检测，确定第一芯片和第二芯片的当前状态。

基于上述实施例提供的系统，该本地总线分配单元为PW815模块时，其内部的第一芯片为FPGA芯片。FPGA芯片的内部结构示意图具体可以如图6所示，其中，包括四个ECI专用接收接口、两个机柜RJ45接收接口、两个远端SFP接收接口、四个ECI专用发送接口、两个机柜RJ45发送接口、两个远端SFP发送接口、数据转发模块、数据采样模块、光纤去扰码模块、数据接收模块、接收缓存模块、SPI接口模块、发送缓存模块、寄存器模块、数据发送模块、WTD模块、时钟管理模块、时间同步模块、复位模块和LED模块。其中，四个ECI专用接收接口、两个机柜RJ45接收接口、两个远端SFP接收接口均属于接口接收模块；四个ECI专用发送接口、两个机柜RJ45发送接口、两个远端SFP发送接口均属于接口发送模块。对于ECI专用接收接口，也可以用于接收各个本地扩展机柜发送的数据信息，再将该数据信息经由各个模块进行采样、缓存、处理等操作后经由ECI专用发送接口返回主机架。对于远端SFP接收接口，用于连接远程的跨级机柜，且利用光纤与远程的跨级机柜进行连接。需要在远端SFP接收接口后接入光纤去扰码模块，可以去除数据信息中携带的光纤扰码，再将去掉扰码的数据包、数据令牌和数据信息发送至数据采样模块进行采样及后续各个模块的执行过程，此处不复赘述。

进一步说明，在每个跨级机柜中跨级总线分配单元同样可以为PW815模块，跨级总线分配单元为PW815模块时，其内部的第一芯片同样为FPGA芯片，FPGA芯片的内部结构与上述本地总线分配单元中FPGA内部结构一致。其中，由于跨级机柜中并未设置主机架，因此跨级总线分配单元中的ECI专用接收接口连接跨级机柜中的四个跨级扩展机架，机柜RJ45接收接口及远端SFP接收接口可以用于连接本地机柜也可以用于连接跨级机柜再次扩展的跨级机柜，即，跨级机柜也可以再扩展连接跨级机柜，跨级机柜与再扩展的跨级机柜的连接方式具体可以参考图2所示的连接方式。同理，ECI专用发送接口连接跨级扩展机架，机柜RJ45发送接口和远端SFP发送接口连接本地机柜和再扩展的跨级机柜。

可选的，该第一芯片中还可以包括诊断模块和中断模块。该诊断模块用于诊断各个第一芯片中各个模块的数据包、数据令牌和数据信息传输过程是否发生异常，并在异常时上报异常消息；中断模块则用于实现第一芯片与第二芯片之间的通讯，当数据包、数据令牌和数据信息传输过程发生异常时，中断与第二芯片的数据交互过程。

应用本发明实施例提供的系统，通过第一芯片内部的各个模块，不仅可以实现数据传输的过程，还可以实时对数据传输过程中发生的异常状态进行检测，确保数据包、数据令牌和数据信息传输过程的安全性和准确性。

上述各个实施例的具体实施过程及其衍生方式，均在本发明的保护范围之内。

与图1所述的方法相对应，本发明实施例还提供了一种数据传输方法，应用于本地总线分配单元，本发明实施例提供的数据传输方法的方法流程图如图7所示，具体包括：

S701：当接收到本地机柜中的主机架发送的数据包和数据令牌时，确定与所述本地机柜相连接的各个跨级机柜；

在本发明实施例中，本地机柜中包含了主机架、本地总线分配单元及各个本地扩展机架，其中，由主机架内的控制器向各个本地总线分配单元及各个本地扩展机架发送数据包和数据令牌。当本地总线分配单元接收到数据包和数据令牌后，确定与该本地机柜已扩展的各个跨级机柜，其中，每个跨级机柜与本地机柜互相连接。

具体的，每个跨级机柜中设置有一个跨级总线分配单元，该跨级总线分配单元与本地总线分配单元经过ECI总线进行连接，实现在本地机柜的基础上扩展多个跨级机柜。

S702：将所述数据包和数据令牌，分别发送至每个所述跨级机柜中预先设置的跨级总线分配单元，以使每个所述跨级总线分配单元将所述数据包和数据令牌，发送至其对应的跨级机柜的各个跨级扩展机架，以触发每个所述跨级扩展机架采集所述数据包对应的数据信息，并依据所述数据令牌返回数据信息；

在本发明实施例中，在确定与该本地机柜相连接的各个跨级机柜后，需将主机架所发送的数据包和数据令牌，经由ECI总线发送至各个跨级机柜的跨级总线分配单元中。当各个跨级总线分配单元接收到数据包和数据令牌后，将数据包和数据令牌转发至其对应的跨级机柜的各个跨级扩展机架中。由于跨级扩展机架中设置有多个I/O卡，可以由I/O卡依据数据包对数据信息进行采集，并在接收到数据令牌时，将采集到的数据信息返回给跨级总线分配单元。

需要说明的是，一个跨级扩展机架中可能设置有转接模块及多个I/O卡，每个I/O卡之间也可以是通过机柜内总线相互连接，跨级总线分配单元将数据包和数据令牌发送至各个跨级扩展机架后，由跨级扩展机架中各个转接模块将数据包和数据令牌经过机柜内总线发送至每个I/O卡中。

S703：当接收到所述跨级扩展机架经由所述跨级总线分配单元返回的数据信息时，将所述数据信息发送至所述主机架中。

在本发明实施例中，当接收到跨级总线分配单元返回数据信息时，该本地总线分配单元可以对该数据信息进行采样、缓存、选择等一系列处理后再将该数据信息发送至该本地机柜的主机架当中，实现本地机柜在扩展多个跨级机柜后的数据传输过程。

本发明实施例提供的数据传输方法中，当本地总线分配单元接收到主机架的控制器发送的数据包和数据令牌后，通过ECI总线进行发送至各个跨级总线分配单元当中，由跨级总线分配单元将该数据包和数据令牌发送至每个跨级扩展机架的各个I/O卡中，以触发每个跨级扩展机架中的I/O卡采集该数据包对应的数据信息，并依据数据令牌将该数据信息经由跨级总线分配单元及本地总线分配单元返回到本地机架中。

应用本发明实施例提供的方法，应用本地总线分配单元及各个跨级总线分配单元的连接，实现本地机柜与各个跨级机柜之间的互联，在数据传输的过程中增加本地机柜的数据采集能力。

本发明实施例提供的数据传输方法的具体实现内容，可以参考上述实施例提供的数据传输系统中各个模块的应用，此处将不复赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现。

为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种数据传输系统，其特征在于，包括：

本地机柜及至少一个跨级机柜；

所述本地机柜包含主机架、本地总线分配单元及至少一个本地扩展机架；

每个所述跨级机柜包含跨级总线分配单元及至少一个跨级扩展机架；

所述主机架，用于向所述本地总线分配单元及所述本地扩展机架发送数据包和数据令牌；

所述本地总线分配单元，用于通过通信接口ECI总线，将所述主机架发送的数据包和数据令牌转发至每个所述跨级机柜的跨级总线分配单元中；

每个所述本地扩展机架，用于当接收到所述主机架发送的数据包时，采集所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息返回至所述主机架；

每个所述跨级总线分配单元，用于将所述本地总线分配单元发送的数据包和数据令牌转发至其对应的跨级机柜中的各个跨级扩展机架；

每个所述跨级扩展机架，用于当接收到其对应的跨级总线分配单元发送的数据包时，采集所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息经由所述跨级总线分配单元，及所述本地总线分配单元返回至所述主机架。

2.根据权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，所述主机架，包括：

控制器模块和多个主I/O卡；

所述控制器模块，用于向各个所述主I/O卡、各个所述本地扩展机架及所述本地总线分配单元发送所述数据包和数据令牌；

每个所述主I/O卡，用于当接收到所述控制器模块发送的数据包时，采集所述主I/O卡内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，向所述控制器模块返回所述数据信息。

3.根据权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，所述本地总线分配单元，包括：

第一芯片及第二芯片；

所述第一芯片包含接口接收模块、数据采样模块、数据接收模块、接收缓存模块、寄存器模块、SPI接口模块、发送缓存模块、数据发送模块、数据转发模块及接口发送模块；

所述接口接收模块，用于接收所述主机架发送的数据包和数据令牌，及各个所述跨级总线分配单元返回的数据信息；当接收到所述数据包、数据令牌和数据信息时，将所述数据包、数据令牌和数据信息发送至所述数据采样模块；

所述数据采样模块，用于对所述接口接收模块发送的数据包、数据令牌和数据信息进行数据采样，将所述数据包、数据令牌和数据信息中的串行数据转换成并行数据，获得所述数据包、数据令牌和数据信息对应的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息，并将所述采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息分别发送至所述数据接收模块和数据转发模块；

所述数据接收模块，用于接收所述数据采样模块发送的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息，并选择将所述采样数据包发送至所述接收缓存模块；

所述接收缓存模块，用于缓存所述数据接收模块发送的采样数据包，并向所述寄存器模块发送触发指令；

所述寄存器模块，用于当接收到所述触发指令时，改变内部状态信息；

所述SPI接口模块，用于连接所述第一芯片与所述第二芯片，将所述采样数据包发送至所述第二芯片，并接收所述第二芯片发送的对所述采样数据包进行数据处理后获得的目标数据包，将所述目标数据包发送至所述发送缓存模块；

所述发送缓存模块，用于缓存所述SPI接口模块发送的目标数据包；

所述数据发送模块，用于获取所述发送缓存模块中已缓存的目标数据包，并将所述目标数据包发送至所述数据转发模块中；

所述数据转发模块，用于接收所述数据发送模块发送的目标数据包，及所述数据采样模块发送的采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息；将所述目标数据包、采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息发送至所述接口发送模块；

所述接口发送模块，用于当接收到所述数据转发模块发送的目标数据包、采样数据包、采样数据令牌和采样数据信息时，将所述目标数据包、采样数据包和采样数据令牌分别发送至各个所述跨级总线分配单元；将所述采样数据信息发送至所述主机架；

所述第二芯片，用于当检测到所述寄存器模块的内部状态信息发生改变时，通过所述SPI接口模块获取所述采样数据包，选取满足选择规则的采样数据包作为目标数据包，并将所述目标数据包发送至所述SPI接口模块。

4.根据权利要求3所述的数据传输系统，其特征在于，所述接口接收模块，包括：

多个第一接口接收子模块及多个第二接口接收子模块；

每个所述第一接口接收子模块分别与所述主机架及各个所述本地扩展机架连接，用于接收所述主机架发送的数据包和数据令牌；

每个所述第二接口接收子模块分别与每个所述跨级总线分配单元一一对应连接，用于接收其对应的跨级总线分配单元返回的数据信息。

5.根据权利要求3所述的数据传输系统，其特征在于，所述接口发送模块，包括：

多个第一接口发送子模块及多个第二接口发送子模块；

每个所述第一接口发送子模块分别与所述主机架及各个所述本地扩展机架连接，用于向所述主机架发送所述采样数据信息；

每个所述第二接口发送子模块分别与每个所述跨级总线分配单元一一对应连接，用于向其对应的跨级总线分配单元发送所述目标数据包、采样数据包和采样数据令牌。

6.根据权利要求3所述的数据传输系统，其特征在于，所述第一芯片，还包括：

光纤去扰码模块；

所述光纤去扰码模块通过光纤将所述本地总线分配单元，与各个所述跨级总线分配单元进行连接，用于当接收到所述接口接收模块发送的数据包、数据令牌和数据信息时，将所述数据包、数据令牌和数据信息中的扰码去除，并将已去除扰码的数据包、数据令牌和数据信息发送至所述数据采样模块。

7.根据权利要求3所述的数据传输系统，其特征在于，所述第一芯片，还包括：

时钟管理模块、时间同步模块、芯片检测模块、复位模块及LED模块；

所述时钟管理模块，用于当所述第一芯片中的各个模块执行对应的模块功能时，向当前执行对应的模块功能的模块输出对应的时钟频率；

所述时间同步模块，用于实时校验所述本地总线分配单元的时间及所述主机架中包含的控制器模块的时间，以使所述本地总线分配单元的时间与所述主机架中包含的控制器模块的时间一致；

所述芯片检测模块，用于按照预先设定的检测周期，检测所述第一芯片及所述第二芯片的芯片状态，并当所述第一芯片或所述第二芯片的芯片状态为异常状态时，向所述复位模块及所述LED模块发送异常信号；

所述复位模块，用于当接收到所述芯片检测模块发送的异常信号时，对所述第一芯片及所述第二芯片进行复位重启；

所述LED模块，用于当接收到所述芯片检测模块发送的异常信号时，显示与所述异常信号对应的信号指示消息。

8.根据权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，每个所述本地扩展机架，包括：

主转接模块和多个扩展I/O卡；

所述主转接模块，用于接收所述主机架发送的数据包和数据令牌，并将所述数据包和数据令牌转发至各个所述扩展I/O卡；

每个所述扩展I/O卡，用于当接收到所述主转接模块转发的数据包时，采集所述扩展I/O卡内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息经由所述主转接模块转发至所述主机架。

9.根据权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，每个所述跨级扩展机架，包括：

跨级转接模块和多个跨级I/O卡；

所述跨级转接模块，用于接收所述本地总线分配单元发送的数据包和数据令牌，并将所述数据包和数据令牌转发至各个所述跨级I/O卡；

每个所述跨级I/O卡，用于当接收到所述跨级转接模块转发的数据包时，采集所述跨级I/O卡内所述数据包对应的数据信息，并在接收到所述数据令牌时，将所述数据信息经由所述跨级转接模块转发至所述跨级总线分配单元。

10.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于本地总线分配单元，包括：

当接收到本地机柜中的主机架发送的数据包和数据令牌时，确定与所述本地机柜相连接的各个跨级机柜；

将所述数据包和数据令牌，分别发送至每个所述跨级机柜中预先设置的跨级总线分配单元，以使每个所述跨级总线分配单元将所述数据包和数据令牌，发送至其对应的跨级机柜的各个跨级扩展机架，以触发每个所述跨级扩展机架采集所述数据包对应的数据信息，并依据所述数据令牌返回数据信息；

当接收到所述跨级扩展机架经由所述跨级总线分配单元返回的数据信息时，将所述数据信息发送至所述主机架中。

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