CN1124549C - 在多个控制器之间进行分组数据通信的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种包括多个用于发送和接收分组数据的控制器的分组数据通信系统。该分组数据通信系统包括第一和第二主控制器；多个从控制器；连接在主控制器和从控制器之间的发送总线，它为从一个主控制器传送到一个从控制器的分组数据提供传输路径；和连接在主控制器和从控制器之间的，与发送总线分开的接收总线，它为一个主控制器从一个从控制器接收分组数据提供接收路径。这里，当只有一个主控制器可用时，可用的主控制器独自进行分组数据的发送和接收操作，并且当两个主控制器都可用时，两个主控制器分担分组数据的发送和接收操作。

Description

在多个控制器之间进行分组数据通信的装置和方法

本发明涉及一种分组数据通信系统，并且特别是，涉及在均包括一个用于发送/接收分组数据的控制器的多个板之间的分组数据通信。

一般地，象计算机系统和RAS(远程存取服务器)系统这样的分组数据通信系统包括多个均包括一个控制器的板。板中的各自控制器通过传送分组数据的数据总线彼此相连。对于数据总线，通常使用VME(Versa Module Eurocard)总线，PCI(外部设备互联)总线，紧密PCI总线和UTOPIA(用于异步传送模式的通用测试和操作物理层接口)2级总线。

在VME，PCI和紧密PCI总线结构中，发送和接收操作共同使用总线，因此在有限的时间内传送大量数据是困难的。特别是，当板采用PCI总线和紧密PCI总线时，板上的插槽数量分别限制为4个和8个。在这种情况下，除非使用独立的PCI到PCI桥接芯片，扩展板上的插槽数量是困难的。进一步，在采用VME总线，PCI总线和紧密PCI总线的分组通信系统中，每一个板都被设置给一个主控制器或一个从控制器，因此要求独立的控制操作来将板设置给主控制器或从控制器。

使用UTOPIA 2级总线能够解决该问题。即，在UTOPIA 2级总线中，总线被分别用于发送和接收操作，因此能够以很高的速度传送大量数据。此外，它不要求用于将板设置给主控制器或从控制器的独立的控制操作，因为这些板已经设置成主控制器和从控制器。

然而，在采用该UTOPIA 2级总线的分组通信系统中，只将一个板设置给主控制器。因此，当不能获得该板时，整个系统都不能操作。进一步，采用UTOPIA 2级总线的分组通信系统并不进行奇偶校验操作，这将降低分组数据的传输可靠性。

因此本发明的一个目的是提供一个提高可靠性的分组数据通信系统，它具有多个均包括一个用于发送和接收分组数据的控制器的板。

本发明的另一个目的是提供一个具有多个用于发送和接收分组数据的板的分组数据通信系统，即使在不能获得一个板时它也能正常操作。

本发明的另一个目的是提供一个具有多个用于发送和接收分组数据的板的分组数据通信系统，它能够以很高的速度传送大量数据。

为实现上面的目的，这里提供了一个分组数据通信系统，它包括多个用于发送和接收分组数据的控制器。该分组数据通信系统包括第一和第二主控制器；多个从控制器；连接在主控制器和从控制器之间的发送总线，它为从一个主控制器传送到一个从控制器的分组数据提供传输路径；和连接在主控制器和从控制器之间的，与发送总线分开的接收总线，它为一个主控制器从一个从控制器接收分组数据提供接收路径。这里，当只有一个主控制器可用时，可用的主控制器独自进行分组数据的发送和接收操作，并且当两个主控制器都可用时，两个主控制器分担分组数据的发送和接收操作。

每一个第一和第二主控制器包括一个第一分组总线控制器，该分组总线控制器包括：一个发送总线处理器，它用来处理第一和第二主控制器之间的发送总线的使用权；一个用于暂时存储发送的分组数据的发送存储器；一个发送控制器，它用于通过发送总线将发送分组数据传送给第一个从控制器；一个接收总线处理器，它用来处理第一和第二主控制器之间的发送总线的使用权；一个接收控制器，它用于接收从第二个从控制器发送到接收总线的分组数据；和一个暂时存储接收的分组数据的接收存储器。

第一分组总线控制器中的发送控制器发出一个发送总线请求信号给发送总线控制器，如果发送总线控制器准予其发送总线的使用权，则从发送存储器中读取发送分组数据，并将读取的发送分组数据发送到发送总线。该发送控制器包括一个用于将发送控制器连接到发送存储器的发送存储器连接部件；一个用于将发送控制器连接到发送总线的发送总线连接部件；一个连接在发送存储器连接部件和发送总线连接部件之间的奇偶发生器，用于产生一个奇偶性；和一个发送控制器连接部件，它用于控制发送控制器和发送总线控制器之间的连接，并且如果获得发送总线的使用权，则通过发送总线连接部件将发送存储器连接部件中的发送分组数据和奇偶发生器产生的奇偶校验值发送给发送总线。

第一分组总线控制器中的接收控制器发出一个接收总线请求信号给接收总线控制器，如果接收总线控制器准予其接收总线的使用权，则接收接收总线上的接收分组数据，并将接收的分组数据存储在接收存储器中。该接收控制器包括一个用于将接收控制器连接到接收存储器的接收存储器连接部件；一个用于将接收控制器连接到接收总线的接收总线连接部件；一个连接在接收存储器连接部件和接收总线连接部件之间的奇偶校验器，用于对通过接收总线连接部件接收的接收分组数据进行奇偶差错校验；和一个接收控制器连接部件，用于控制接收控制器和接收总线控制器之间的连接，并且如果获得接收总线的使用权，则通过奇偶校验电路和接收存储器连接部件将接收总线上的发送分组数据存储在接收存储器中。根据对已接收分组数据的奇偶差错检验，奇偶校验电路要求接收总线连接部件重新发送分组数据；其中在奇偶校验电路的重新发送请求下，所述接收总线连接部件要求第二从控制器来重新发送分组数据。

每一个从控制器包括一个第二分组总线控制器，该第二分组总线控制器包括用于暂时存储发送分组数据的发送存储器；一个连接到接收总线的发送控制器，用于响应从一个第一和第二主控制器发出的控制信号，将发送分组数据发送到接收总线；一个连接到发送总线的接收控制器，用于响应从一个第一和第二主控制器发出的控制信号，接收通过发送总线从一个第一和第二主控制器发送的分组数据；和一个接收存储器，用于暂时存储由接收控制器接收的分组数据。

第二分组总线控制器中的发送控制器包括一个用于将发送控制器连接到发送存储器并从发送存储器读取发送分组数据的发送存储器连接部件；一个奇偶发生器，用于为发送存储器连接部件读取的发送分组数据产生奇偶性；和一个接收总线连接部件，用于控制发送控制器和接收总线之间的连接，并响应从一个第一和第二主控制器发出的控制信号，使发送存储器连接部件能够读取发送分组数据，并将发送分组数据和奇偶发生器产生的奇偶性发送到接收总线。

第二分组总线控制器中的接收控制器包括一个连接到发送总线的发送总线连接部件，用于接收从一个第一和第二主控制器发送到发送总线的分组数据；一个用于将接收控制器连接到接收存储器的接收存储器连接部件；和连接在发送总线连接部件和接收存储器连接部件之间的奇偶校验电路，用于对通过发送总线连接部件接收的分组数据校验奇偶性并将已校验奇偶性的分组数据输出到接收存储器的连接部件。根据对已接收分组数据的奇偶差错检验，奇偶校验电路要求发送总线连接部件重新发送分组数据；其中在奇偶校验电路的重新发送请求下，所述发送总线连接部件要求一个第一和第二主控制器来重新发送分组数据。

通过结合附图进行的下面的详细描述，本发明的上述和其它目的，特性和优点将更加明显，其中：

图1是表示根据本发明的一个实施例的分组数据通信系统的方框图；

图2是表示图1的主控制器中的分组总线控制器的方框图；

图3是表示图1的从控制器中的分组总线控制器的方框图；

图4是表示图2的分组总线控制器中的发送控制器(203)的方框图；

图5是表示图2的分组总线控制器中的接收控制器(206)的方框图；

图6是表示图3的分组总线控制器中的发送控制器(303)的方框图；

图7是表示图3的分组总线控制器中的接收控制器(306)的方框图；

图8是表示用于将分组数据从主控制器发送到从控制器的过程的流程图；

图9是在分组数据发送过程中没有奇偶差错的情况下分组数据数据通信系统的定时图；

图10是在分组数据发送过程中有奇偶差错的情况下分组数据数据通信系统的定时图；

图11是在分组数据接收过程中没有奇偶差错的情况下分组数据数据通信系统的定时图；和

图12是在分组数据发送过程中有奇偶差错的情况下分组数据数据通信系统的定时图。

下面将参照附图描述本发明的一个优选实施例。在下面的描述中，将不详细描述众所周知的功能或结构，因为这些不必要的细节将妨碍本发明。

在根据本发明的分组数据通信系统中使用的符号在表1中定义。

表1

符号	含义
		Tx	发送
Rx	接收
		-Addr	地址
-Data	数据
		-Enb*	使能
-SOP	分组开始
		-EOP	分组结束

-Prty	奇偶性
		-Pvalid*	分组有效
-PrtyOK	奇偶性正确
		-Pav	分组可用
-Full	满
		-deject	空
Busreq*	总线请求
		Busgnt*	总线准予
Busbusy*	总线忙
		S-	自身
O-	其它

在表1中，后面带星号(^*)的符号表示低电平有效，它在信号处于低电平时触发，不带星号的代表高电平有效，它在信号处于高电平时触发。

图1是表示根据本发明的一个实施例的分组数据通信系统的方框图。参照图1，分组通信系统包括双重结构的两个主控制器(MC1)101和(MC2)102，n个从控制器(SC1-SCn)103-105，一个用于在控制器101-105之间提供分组数据发送路径的发送总线10，和用于在控制器101-105之间提供分组数据接收路径的接收总线20。这里，当两个主控制器101和102将分组数据发送给从控制器103-105中的任一个时，发送总线10提供发送路径。当两个主控制器101和102从从控制器102-105中的任一个接收分组数据时，接收总线20提供接收路径。

在本实施例中，发送总线10传送16比特发送分组数据TxData，一个用于显示发送分组数据的开始的信号TxSOP，一个用于发送分组数据的奇偶性信号TxPrty，一个用于显示分组数据的发送正在进行的信号TxEnb^*，一个用于显示作为分组数据传送的目的的从控制器的(m+1)比特信号TxAddr，一个用于显示当前从控制器是否能够接收分组数据的n比特信号TxFull，和显示奇偶校验结果的信号TxPVaild和TxPrtyOK，其中根据接收的分组数据的标题，从控制器检查接收的分组数据的奇偶性并将奇偶校验结果信号TxPVaild和TxPrtyOK传送给主控制器。

接收总线20传送16比特接收分组数据RxData，一个用于显示接收分组数据的开始的信号RxSOP、一个用于显示接收分组数据结束的信号RxEOP、一个用于接收分组数据的奇偶性信号RxPrty、一个用于显示分组数据的接收正在进行的信号RxDVaild^*、一个用于触发从控制器103-105传送分组数据的信号RxEnb^*、一个用于显示将要传送分组数据的从控制器的(m+1)比特信号RxAddr、一个用于显示当前从控制器是否有分组数据要传送的n比特信号RxPav、和显示奇偶校验结果的信号RxPVaild和RxPrtyOK，其中根据接收的分组数据的标题，主控制器检查接收的分组数据的奇偶性并将奇偶校验结果信号TxPVaild和TxPrtyOK传送给从控制器。

此外，在主控制器101和主控制器102之间还传送多个信号。这些信号包括一个信号Obdeject，它显示用于其它组的主控制器的板被从分组通信系统中分离；一个信号OTxBusreq^*，它显示其它组的主控制器要求使用(也就是，请求通路)发送总线10；一个信号ORxBusreq^*，它显示其它组的主控制器要求使用接收总线20；一个信号OTxBusgnt^*，它显示其它组的主控制器获得发送总线10的使用权(也就是，准予通路)；一个信号ORxBusgnt^*，它显示其它组的主控制器获得接收总线20的使用权，一个信号OTxBusbusy^*，它显示其它组的主控制器当前正在使用发送总线10；和一个信号ORxBusbusy^*，它显示其它组主控制器当前正在使用接收总线20。

图2表示了在图1的主控制器101和102中准备的分组总线控制器。参考图2，发送控制器203控制发送总线10上的数据发送。一个发送总线处理器204处理两个主控制器101和102之间发送总线10的使用权。一个发送存储器202暂时存储将要发送给从控制器的分组数据。一个接收控制器206控制接收总线20上的数据传输。一个接收总线处理器207处理两个主控制器101和102之间接收总线20的使用权。一个接收存储器205暂时存储从从控制器接收的分组数据。

图3表示了在图1的从控制器103-105中准备的分组总线控制器。参考图3，一个接收控制器306处理由主控制器通过发送总线10传送的控制信号和数据。一个接收存储器305暂时存储通过接收控制器306接收的分组数据。一个发送控制器303作为对从主控制器通过接收总线20接收的控制信号的响应，通过接收总线20将数据发送给主控制器。一个发送存储器302暂时存储将要发送给主控制器的分组数据。

图4表示了图2的分组总线控制器中的发送控制器203。参考图4，一个控制与发送总线处理器204的连接的发送处理器连接部件401，传送一个总线请求信号STxBusreq，用于向发送总线处理器204请求使用发送总线10，选择一个目的从存储器，在根据接收的总线准予信号STxBusgnt，获得发送总线10的使用权的情况下，将分组数据从发送总线处理器204发送给该目的从存储器，并请求一个发送存储器连接部件402和一个发送总线连接部件404来传送分组数据。控制发送存储器202的连接的发送存储器连接部件402，在发送处理器连接部件401的控制下从发送存储器202读取分组数据。一个奇偶发生器403为发送存储器连接部件402读取的16比特分组数据产生奇偶性。连接到发送总线10的发送总线连接部件404，将分组数据和奇偶性从奇偶发生器403发送到发送总线10。

图5表示了在图2的分组总线控制器中的接收控制器206。参考图5，一个控制与接收总线处理器207连接的接收处理器连接部件501，传送一个总线请求信号SRxBusreq，用于向接收总线处理器207请求使用接收总线20，选择一个资源从存储器，在根据接收的总线准予信号SRxBusgnt，获得接收总线20的使用权的情况下，将分组数据从接收总线处理器207发送给该资源从存储器，并请求一个发送总线连接部件504来接收分组数据。控制与接收总线20的连接的接收总线连接部件504，请求选择的从控制器在接收处理器连接部件501的控制下通过接收总线20传送分组数据并接收传送的分组数据。进一步，当奇偶校验电路503检测到一个奇偶差错时，接收总线连接部件504请求选择的从控制器重新发送分组数据。连接在接收总线连接部件504和接收存储器连接部件502之间的奇偶校验电路503，将对于接收的分组数据的奇偶校验结果报告给接收总线连接部件504。当奇偶校验电路503没有检测奇偶差错时，控制与接收存储器205的连接的接收存储器连接部件502存储分组数据。

图6表示了在图3的分组总线控制器中的发送控制器303。参考图6，一个连接到接收总线20的接收总线连接部件601，作为对通过接收总线20从主控制器接收的控制信号的响应，将暂时存储在发送存储器302中的分组数据传送到接收总线20。一个控制与发送存储器302的连接的发送存储器连接部件602，在接收总线连接部件601的控制下从发送存储器302读取分组数据。一个连接在接收总线连接部件601和发送存储器连接部件602之间的奇偶发生器603，为发送存储器连接部件602读取的分组数据产生奇偶性并将它连同分组数据一起输出到接收总线连接部件601。

图7表示了在图3的分组总线控制器中的接收控制器306。参考图7，一个连接到发送总线10的发送总线连接部件701，作为对通过发送总线10从主控制器接收的控制信号的响应，接收分组数据。进一步，当奇偶校验电路703检测到一个奇偶差错时，发送总线连接部件701请求主控制器通过发送总线10重新发送分组数据。连接在发送总线连接部件701和接收存储器连接部件702之间的奇偶校验电路703，校验接收存储器连接部件702接收的分组数据的奇偶性，并将奇偶校验结果输出到发送总线连接部件701。控制与接收存储器305的连接的接收存储器连接部件702，当奇偶校验电路703没有检测到奇偶差错时，将分组数据存储在接收存储器30中。

如上所述，根据本发明的分组数据通信系统分别通过独立的发送总线10和接收总线20发送和接收分组数据。由于总线10和20彼此独立，发送操作不与接收操作相干扰，反之亦然，因此能够提高分组数据的传输速度。双重结构中的主控制器101和102在它们都可用时(也就是，当包括主控制器的板没有从系统分开时)共用输入(也就是，对分组数据的发送和接收操作)。然而，当只有一个主控制器可用时(也就是，当包括另一组控制器的板被从系统分开时)，可用的主控制器处理对分组数据的全部发送和接收操作。

现在，参照附图，将对根据本发明的分组数据的发送和接收进行说明。

发送操作

为了发送分组数据，主控制器中的发送控制器203将总线请求信号STxBusreq输出到发送总线处理器204。虽然每一个主控制器都具有发送总线处理器204，当两个板都可用时，两个发送总线处理器中只有一个能够操作而另一个不能操作。根据图8的流程图，发送总线处理器204选择下一次将发送分组数据的主控制器。

参考图8，根据信号OBdeject，发送总线处理器204检测另一组主控制器是否可用(步骤S801)。如果另一组主控制器不可用，发送总线处理器204通过触发总线准予信号Sbusgnt为“0”，使自身主控制器的发送控制器203能够控制发送总线10(步骤S807)。然而，如果另一组的主控制器可用，则检测发送总线处理器自身是否作为发送总线处理器204，这意味着在系统的初始状态将自身主控制器设置为主控制器(步骤S802)。如果发送总线控制器自身不作为发送总线处理器204，则检测另一组主控制器是否可用。然而，如果发送总线处理器自身将作为发送总线处理器204，则检测两个主控制器中的哪一个当前正在传送分组数据(步骤S803)。此后，检测是否收到从当前没有传送分组数据的主控制器发出的总线请求信号(步骤S804和S805)。在步骤S803中，当主控制器中的一个寄存器的值S被设定为1(也就是，S＝1)时，主控制器传送分组数据。如果从当前没有传送分组数据的主控制器接收到总线请求信号，则发送总线的使用权被准予将传送下一个分组数据的该主控制器(步骤S806和S807)。如果不是从当前没有传送分组数据的主控制器接收到总线请求信号，则检测是否从当前传送分组数据的主控制器接收到总线请求信号(步骤S804和S805)。这里，当接收到总线请求信号时，总线的使用权被准予该主控制器(步骤S806和S807)。在准予总线的使用权后，检测是否从准予总线使用权的主控制器接收到电平为“1”的总线忙信号Busbusy^*(步骤S808和S809)。当接收到电平为“1”的总线忙信号Busbusy^*时，总线准予信号Busgnt^*被设定为“1”(步骤S810和S811)。此后，重复该过程(步骤S810和S811)来选择下次将被准予总线使用权的主控制器。

用上面的方法获得总线的使用权的主控制器，首先选择传送分组数据的目的从控制器。在选择目的从控制器中，主控制器使用一个通过从上层接收的信号PacketArrive得到的寄存器的值，来显示是否有将要发送到相应从控制器的分组数据，并使用信号TxFull^*的值来显示相应从控制器中的接收存储器是否有存储分组数据的空间。当两个值的与操作的结果是“1”时，分组数据被传送到相应从控制器。在多个从控制器的结果值是“1”的情况下，在循环的基础上选择传送分组数据的目的从控制器。

一旦用上面的方法选择了传送分组数据的目的从控制器，则获得总线使用权的主控制器根据图9和图10的定时图将分组数据传送给选择的从控制器，在描述图9和图10的定时图时，假设分组数据被传送到第五从控制器SC5(“4”)并且分组数据具有2字节(或4比特)的标题。

图9表示了在分组数据被正常地从主控制器发送到从控制器的情况下分组数据通信系统的定时图，而图10表示了在由于发生奇偶差错而重新将分组数据从主控制器发送到从控制器的情况下分组数据通信系统的定时图。

首先，主控制器的分组总线控制器中的发送控制器203，在发送总线处理器选择了传送分组数据的目的从控制器之后，在信号TxAddr上在时钟脉冲时间2输入目的从控制器的地址使该从控制器作好接收分组数据的准备。这时，在经过一个时钟脉冲后，发送控制器触发信号TxEnb^*为“0”，将第一分组数据标题数据R0输入到TxData，触发信号TxSOP为“1”，不触发信号TxEOP为“0”，并在TxPrty上为TxData输入一个奇偶校验值，从而开始发送分组数据。

在发送分组标题之后(在时钟脉冲时间5)，主控制器等待从从控制器发送的用来显示是否重新发送分组标题的信号。从控制器监控信号TxAddr来根据接收的其自身的地址准备接收分组数据，并且当信号TxEnb^*被触发为“0”时接收分组数据。接着，从控制器在完全完成分组数据的接收后，校验标题的奇偶性。这里，如果没有检测到奇偶差错，则从控制器触发信号TxPValid^*为“0”以及信号TxPrtyOK为“1”并且接着发送信号给主控制器，如图9所示。相反，然而，如果检测到奇偶差错，则从控制器触发信号TxPValid^*为“0”并且不触发信号TxPrtyOK为“0”并且接着发送信号给主控制器，如图10所示。等待奇偶校验结果的主控制器，根据接收的奇偶差错信号重新发送标题，如图10所示。

如果对分组标题的奇偶差错发生多次，主控制器停止将分组数据发送给从控制器，并将该情况(也就是，发生奇偶差错)报告给发送总线处理器，因此防止发送该分组数据给从控制器并且甚至将该情况报告给上层。

如果如图9所示没有发生奇偶差错，主控制器触发信号TxEnb^*为“0”，并将剩余的分组数据通过发送总线10发送给从控制器。当分组的最后的数据发送后，主控制器触发信号TxEOP为“1”来通知从控制器分组数据发送完毕，并且为下一次分组数据的发送操作，将为“1”的总线忙信号Busbusy^*输出到发送总线处理器。

接收操作

根据图8所示的过程，即使在通过接收总线20的分组数据接收操作中，发送总线处理器204选择下一次将接收分组数据的主控制器并将结果报告给主控制器来使接收控制器206能够从从控制器接收分组数据。

获得接收总线20的使用权的主控制器接收显示是否从相应从控制器接收分组数据的信号RxPav，并分析接收的信号RxPav来选择下次将发送分组数据的从控制器。这里，象在发送操作中一样，在循环的基础上选择将要发送分组数据的从控制器。即，首先发送显示有分组数据要发送的信号RxPav的从控制器，通过检测从上次发送分组数据的从控制器的下一个从控制器发送的信号RxPav，被选择为本次发送分组数据的从控制器。在选择了将要发送分组数据的从控制器之后，主控制器根据图11和12的定时图接收分组数据。在描述图11和12的定时图时，假设将要发送分组数据的从控制器为第三板中的第三从控制器(“2”)。图11表示了在没有发生奇偶差错的情况下分组数据通信系统的定时图，而图12表示了在发生奇偶差错的情况下分组数据通信系统的定时图。

首先，主控制器中的接收控制器206，根据从接收总线处理器207接收的将要发送分组数据的从控制器的地址，触发信号RxEnb为“0”，并根据信号RxAddr为选择的将要发送分组数据的从控制器输入地址并通过接收总线20将其发送到从控制器。根据判断输入在信号RxAddr上的地址是自身的地址，从控制器这时触发信号RxDValid^*为“0”，输入RxData上的第一分组标题，触发信号RxSOP为“1”，不触发信号RxEOP为“0”并在信号RxPrty上为RxData输入一个奇偶校验值，从而开始发送分组数据。

在完成分组标题的发送后，从控制器等待从主控制器发送的分组标题的奇偶校验结果。当信号RxDValid^*触发为“0”时主控制器接收分组数据。在接收分组标题后，主控制器校验接收的分组标题的奇偶性，并使用信号RxPValid^*和RxPrtOK将奇偶校验结果发送给从控制器。这里，当没有发生奇偶差错时，主控制器触发信号RxPValid^*为“0”以及信号RxprtyOK为“1”并将它们发送给从控制器。然而，当发生奇偶差错时，主控制器触发信号RxPValid^*为“0”并且不触发信号RxprtyOK为“0”。根据接收的显示奇偶校验结果的信号PxPValid和PxPrtOK，当检测到奇偶差错时，从控制器如图12所示重新发送分组标题。相反，然而，当没有检测到奇偶差错时，从控制器如图11所示发送剩余的分组数据。当发送分组数据的最后数据时，从控制器发送为“1”的信号RxEOP从而通知主控制器分组数据的发送已经完成。主控制器在完成接收分组数据后，接着将为“1”的信号RxBusbusy^*发送给接收总线处理器207，从而选择下次接收分组数据的主控制器。

如上所述，根据本发明的分组数据通信系统将发送总线和接收总线独立地分开，因此能够以很高的速度传送大量的数据。进一步，使用具有双重结构的主控制器，即使当一个主控制器不可用时，该分组数据通信系统也能够正常操作。此外，系统对分组数据进行奇偶校验，从而增加了分组数据的传输可靠性。

虽然在此通过参照一个优选实施例给出并描述了本发明，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离附属的权利要求书的精神和范围的前提下，在形式和细节上可以作出各种变化。

Claims (18)

1.包括多个用于发送和接收分组数据的控制器的分组数据通信系统，包括：

第一和第二主控制器，其中每一个第一和第二主控制器包括一个分组总线控制器，它包括：

    一个发送总线处理器，它用来处理第一和第二主控制器之间的发送总

线的使用权；

    一个用于暂时存储发送的分组数据的发送存储器；

    一个发送控制器，它用于通过发送总线将发送分组数据传送给第一个

从控制器；

    一个接收总线处理器，它用来处理第一和第二主控制器之间的接收总

线的使用权；

    一个接收控制器，它用于接收从第二个从控制器发送到接收总线的分

组数据；和

    一个暂时存储接收的分组数据的接收存储器；

多个从控制器，其中每一个从控制器包括一个分组总线控制器，它包括：

    用于暂时存储发送分组数据的发送存储器；

    一个连接到接收总线的发送控制器，用于响应从一个第一和第二主控

制器发出的控制信号，将发送分组数据发送到接收总线；

    一个连接到发送总线的接收控制器，用于响应从一个第一和第二主控

制器发出的控制信号，接收通过发送总线从一个第一和第二主控制器发送

的分组数据；和

    一个接收存储器，用于暂时存储由接收控制器接收的分组数据；

连接在主控制器和从控制器之间的发送总线，它为从一个主控制器传送到一个从控制器的分组数据提供传输路径；和

连接在主控制器和从控制器之间的，与发送总线分开的接收总线，它为一个主控制器从一个从控制器接收分组数据提供接收路径；

其中当只有一个主控制器可用时，可用的主控制器独自进行分组数据的发送和接收操作，并且当两个主控制器都可用时，两个主控制器分担分组数据的发送和接收操作。

2.根据权利要求1的分组数据通信系统，其中所述发送控制器发出一个发送总线请求信号给发送总线处理器，如果发送总线处理器准予其发送总线的使用权，则从发送存储器中读取发送分组数据，并将读取的发送分组数据发送到发送总线。

3.根据权利要求2的分组数据通信系统，其中所述发送控制器包括：

一个用于将发送控制器连接到发送存储器的发送存储器连接部件；

一个用于将发送控制器连接到发送总线的发送总线连接部件；

一个连接在发送存储器连接部件和发送总线连接部件之间的奇偶发生器，用于产生一个奇偶性；和

一个发送控制器连接部件，它用于控制发送控制器和发送总线控制器之间的连接，并且如果获得发送总线的使用权，则通过发送总线连接部件将发送存储器连接部件中的发送分组数据和奇偶发生器产生的奇偶性发送给发送总线。

4.根据权利要求1的分组数据通信系统，其中

所述接收控制器发出一个接收总线请求信号给接收总线控制器，如果接收总线控制器准予其接收总线的使用权，则接收接收总线上的接收分组数据，并将接收的分组数据存储在接收存储器中。

5.根据权利要求4的分组数据通信系统，其中所述接收控制器包括：

一个用于将接收控制器连接到接收存储器的接收存储器连接部件；

一个用于将接收控制器连接到接收总线的接收总线连接部件；

一个连接在接收存储器连接部件和接收总线连接部件之间的奇偶校验电路，用于对通过接收总线连接部件接收的接收分组数据进行奇偶差错校验；和

一个接收处理器连接部件，用于控制接收控制器和接收总线处理器之间的连接，并且如果获得接收总线的使用权，则通过奇偶校验电路和接收存储器连接部件将接收总线上的发送分组数据存储在接收存储器中。

6.根据权利要求5的分组数据通信系统，其中根据对已接收分组数据的奇偶差错检验，奇偶校验电路要求接收总线连接部件重新发送分组数据；其中在奇偶校验电路的重新发送请求下，所述接收总线连接部件要求第二从控制器来重新发送分组数据。

7.根据权利要求1的分组数据通信系统，其中所述发送控制器包括：

一个用于将发送控制器连接到发送存储器并从发送存储器读取发送分组数据的发送存储器连接部件；

一个奇偶发生器，用于为发送存储器连接部件读取的发送分组数据产生奇偶性；和

一个接收总线连接部件，用于控制发送控制器和接收总线之间的连接，并响应从一个第一和第二主控制器发出的控制信号，使发送存储器连接部件能够读取发送分组数据，并将发送分组数据和奇偶发生器产生的奇偶性发送到接收总线。

8.根据权利要求1的分组数据通信系统，其中所述接收控制器包括：

一个连接到发送总线的发送总线连接部件，用于接收从一个第一和第二主控制器发送到发送总线的分组数据；

一个用于将接收控制器连接到接收存储器的接收存储器连接部件；和

连接在发送总线连接部件和接收存储器连接部件之间的奇偶校验电路，用于对通过发送总线连接部件接收的分组数据校验奇偶性并将已校验奇偶性的分组数据输出到接收存储器连接部件。

9.根据权利要求8的分组数据通信系统，其中根据对已接收分组数据的奇偶差错检验，奇偶校验电路要求发送总线连接部件重新发送分组数据；其中在奇偶校验电路的重新发送请求下，所述发送总线连接部件要求一个第一和第二主控制器来重新发送分组数据。

10.一种在分组数据通信系统中用于将分组数据从一个第一和第二主控制器发送到多个从控制之一器中的方法，其中在分组数据通信系统中主控制器和从控制器通过彼此独立的发送总线和接收总线相互连接，该方法包括的布骤为：

(b)判断第一和第二主控制器是否可用；

(b)当第一和第二主控制器中只有一个可用时，准予可用的主控制器发送总线的使用权；

(c)当第一和第二主控制器都可用时，检测是否从当前没有发送分组数据的第一和第二主控制器中的一个控制器接收到发送总线请求信号，并且如果从当前没有发送分组数据的主控制器接收到发送总线请求信号，则将发送总线的使用权准予当前没有传送分组数据的所述主控制器。

(d)如果从当前没有发送分组数据的主控制器没有接收到发送总线请求信号，则检测是否从当前正在发送分组数据的主控制器中接收到发送总线请求信号，并且如果从当前正在发送分组数据的主控制器中接收到发送总线请求信号，则将发送总线的使用权准予从其接收到发送总线请求信号的主控制器。

(e)在获得发送总线使用权的主控制器中，选择将要接收分组数据的一个从控制器；并且

(f)在获得发送总线使用权的主控制器中，将分组数据通过发送总线发送到选择的从控制器。

11.根据权利要求10的方法，其中在所述步骤(a)检测第一和第二主控制器是否装在了相应的板上，从而选择第一和第二主控制器是否可用。

12.根据权利要求10的方法，其中在所述步骤(e)，被准予发送总线使用权的主控制器选择将要接收分组数据的从控制器，并从选择的从控制器中选择一个具有用于接收分组数据的存储器的从控制器，作为接收分组数据的从控制器。

13.根据权利要求12的方法，其中在所述步骤(e)，当存在多个具有用于接收分组数据的存储器的从控制器时，被准予发送总线的使用权的主控制器在循环的基础上选择将要接收分组数据的从控制器。

14.根据权利要求10的方法，其中所述步骤(f)包括的步骤为：

在被准予发送总线的使用权的主控制器中，产生一个分组标题和一个奇偶校验值并将产生的分组标题和奇偶校验值发送给选择的从控制器；

在所述选择的从控制器中，接收分组标题和奇偶校验值，为分组标题校验奇偶差错，并将奇偶校验结果发送到主控制器；

当发生奇偶差错时，将分组标题从主控制器重新发送到从控制器；以及

当没有发生奇偶差错时，将分组数据从主控制器发送到从控制器。

15.一种在分组数据通信系统中，在一个第一和第二主控制器中，用于从多个从控制器中的一个接收分组数据的方法，其中在分组数据通信系统中主控制器和从控制器通过彼此独立的发送总线和接收总线相互连接，该方法包括的布置为：

(a)判断第一和第二主控制器是否可用；

(b)当第一和第二主控制器中只有一个可用时，准予可用的主控制器接收总线的使用权；

(c)当第一和第二主控制器都可用时，检测是否从当前没有接收分组数据的第一和第二主控制器中的一个控制器接收到接收总线请求信号，并且如果从当前没有接收分组数据的主控制器接收到接收总线请求信号，则将接收总线的使用权准予当前没有接收分组数据的所述主控制器。

(d)如果从当前没有接收分组数据的主控制器中没有接收到接收总线请求信号，则检测是否从当前正在接收分组数据的主控制器中接收到接收总线请求信号，并且如果从当前正在接收分组数据的主控制器中接收到接收总线请求信号，则将接收总线的使用权准予从其接收到接收总线请求信号的主控制器。

(e)在获得接收总线使用权的主控制器中，选择一个存储了分组数据的从控制器作为将要发送分组数据的从控制器；并且

(f)在获得接收总线使用权的主控制器中，从选择的从控制器中通过接收总线接收分组数据。

16.根据权利要求15的方法，其中在所述步骤(a)检测第一和第二主控制器是否装在了相应的板上，从而选择第一和第二主控制器是否可用。

17.根据权利要求15的方法，其中在所述步骤(e)，被准予接收总线使用权的主控制器在循环的基础上判断是否存在将要发送分组数据的从控制器。

18.根据权利要求15的方法，其中所述步骤(f)包括的步骤为：

将一个地址信号从获得接收总线使用权的主控制器发送到选择用来发送分组数据的从控制器；

在从控制器中，根据接收的地址信号发送分组标题和奇偶校验值；

在主控制器中，接收分组标题和奇偶校验值，对分组标题校验奇偶差错，并将奇偶校验结果发送给从控制器；

当发生奇偶差错时，将分组标题从从控制器重新发送到主控制器，以及

当没有发生奇偶差错时，将分组数据从从控制器发送到主控制器。

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