CN1881932A - Spⅰ4ⅱ接口远距离传输的实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种SPI4II接口远距离传输的实现方法及装置。本发明的核心为：在信息的发送端，将需要通过SPI4II接口传输的信息根据10千兆附加单元接口XUAI接口的特性转换为XAUI接口可以传输的信息，然后，将转换后的信息通过XAUI接口发送给信息接收端。本发明中由于采用了通过XAUI接口将SPI4II接口传送的信息进行拉远传送，从而使得SPI4II接口可以实现远距离的调整传输处理，克服了传输SPI4II接口无法实现远距离的传输缺陷。因此，本发明的实现使得SPI4II接口可以应用于远距离高速传输的应用场合中，如跨背板传输等。

Description

SPI4II接口远距离传输的实现方法及装置

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种SPI4II接口远距离传输的实现方法及装置。

背景技术

随着数据通信领域的高速发展，对芯片之间的互连带宽提出了更高的要求。大量的数据需要从一颗芯片传送到另外一颗芯片去，为此便产生了芯片之间进行互连的高带宽协议。其中，SPI4II(系统包接口标准4的第二阶段)接口协议便是芯片间进行互连的高带宽传输协议。

所述的SPI4II接口是为了适应万兆位传送而由光互连论坛(OIF，OpticalInterworking Forum)提出来的芯片之间的互连协议。其互连结构如图1所示，SPI4II接口实现了芯片的物理层(PHY Device)与链路层(Link LayerDevice)之间的数据互连。数据总线(data)由16对高速的LVDS(低电压差分信号传输)差分传输线实现，流控(Flow Control)与数据分开传输。

SPI4II协议实现了芯片之间的高速互连，但由于其总线数很多，同时其数据传送电平为LVDS，因此，其不适合于进行远距离的背板传送，所以SPI4II协议的应用场合一般为本板的芯片之间的互连，而通常不将其应用于板间互连。

因此，SPI4II接口的特性使得其应用场合受限，无法应用于远距离传输的场合中。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种SPI4II接口远距离传输的实现方法及装置，从而可以使得SPI4II接口可以得到更广泛地应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种SPI4II接口远距离传输的实现方法，包括：

A、在信息的发送端将SPI4II接口传输的信息根据10千兆附加单元接口XUAI接口的特性转换为其可以传输的信息；

B、将转换后的信息通过XAUI接口发送给信息接收端。

本发明所述的方法还包括：

C、在信息接收端通过XAUI接口接收所述的信息；

D、将所述的信息转换为SPI4II接口可以识别的信息并交给SPI4II接口。

所述的步骤D还包括：

在信息接收端，根据SPI4II接口接收的信息确定对应的流控信息，将所述的流控信息转换为XAUI接口可以传输的流控信息包，并返回信息发送端；

在信息发送端的SPI4II接口根据返回的流控信息进行流控处理。

所述的步骤A包括：

在通过XAUI接口发送信息之前通过XAUI接口发送控制信息，所述的控制信息用于指示后续通过XAUI接口发送的信息为流控信息、带有控制头信息的数据信息或者纯数据信息。

所述的步骤B包括：

当SPI4II接口的数据线有效时，则控制通过所述的XAUI接口进行转换后的流控信息、带有控制头信息的数据信息或者纯数据信息的传输。

所述的步骤B包括：

当SPI4II接口的数据线无效时，则控制通过所述的XAUI接口进行控制信息的传送。

本发明所述的方法还包括：

当XAUI接口上电正常工作之前，或者，当SPI4II接口的数据线无效时，通过XAUI接口进行控制信息的传送，并根据传送的控制信息进行XAUI接口的多传输通道的对齐处理。

所述的控制信息通过不同的K值设置控制信息的具体含义，所述的K值为基于XAUI接口8B/10B编解码标准中定义的K值确定。

本发明提供了一种拉远SPI4II接口传输距离的实现装置，包括：

SPI4II接口模块：SPI4II接口模块确定需要进行传输的信息，并发送给转换处理模块，同时接收XAUI接口模块通过转换处理模块发来的信息；

转换处理模块：对SPI4II接口模块发来的信息转换为XAUI接口格式的信息，并发送给XAUI接口模块；对XAUI接口模块发来的信息转换为SPI4II接口格式的信息，并发送给SPI4II接口；

XAUI接口模块：将转换处理模块发来的转换处理后的需要进行传输的信息通过XAUI接口进行传输，将需要发送给SPI4II接口的信息发送给转换处理模块。

所述的转换处理模块还包括：

控制信息生成模块：用于根据SPI4II接口的数据类型生成相应的控制信息，并通过所述的XAUI接口模块发送。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明中由于采用了通过XAUI接口将SPI4II接口传送的信息进行拉远传送，从而使得SPI4II接口可以实现远距离的调整传输处理，克服了传统SPI4II接口无法实现远距离的传输缺陷。

因此，本发明的实现使得SPI4II接口可以应用于远距离高速传输的应用场合中，如跨背板传输等。

另外，本发明中，由于通过XAUI接口的4对高速SERDES进行信息的传输，从而减少了芯片间互连的管脚规模，使得芯片间互联更为简洁。

附图说明

图1为基于SPI4接口互连的网络结构示意图；

图2为以太网层次模型结构示意图；

图3为本发明所述的方法的处理流程图；

图4为本发明所述的装置的结构示意图。

具体实施方式

现有的XAUI(10G附加单元接口)接口协议是随着万兆以太网的发展而制定的标准接口。

相应的以太网的层次模型如图2所示，通常位于物理层与媒体接入控制层之间的接口为XGMII(媒体无关接口)，此接口由32位的并行总线和4位控制总线组成，其总线数目很多，不适合于背板的远距离传输。

为此，便采用了通过XAUI接口解决背板的远距离传输的问题，所述XAUI接口由四对高速的3.125G的SERDES(串并转换器)组成，可以进行远距离的数据传送，因此，采用XAUI接口便可以实现媒体接入控制层与物理层间的远距离传输。

所述SPI4II接口是一种与业务无关的接口，其广泛应用于高速数据传送场合。如果SPI4II接口也能够进行远距离的传送，其应用就会更加广泛，不但可以进行板内互连，也可以通过背板实现远距离的板间传输。

考虑到XAUI接口可以实现远距离传输的特性，如果将XAUI接口协议也看成是一种数据传送的接口标准，不考虑其应用的场合，则可以将SPI4II接口的待传输信息转换到XAUI接口上进行传输，这样就可以实现SPI4II接口的远距离传送，从而拓展SPI4II接口的应用场合。

本发明的核心正是通过XAUI接口将SPI4II接口传输距离拉远，从而使得SPI4II接口能够适合更多场合的应用，如进行背板传输等应用。

本发明在实现过程中具体是将SPI4II接口传输的信息转换到XAUI接口上进行传送，转换后通过XAUI接口进行信息的传送便可以提供远距离的信息传送功能，以实现通过SPI4II接口进行远距离传输的需求。

下面将结合附图对本发明所述的方法的具体实现方式进行说明。

本发明所述的方法的具体实现方式如图3所示，具体包括以下步骤：

步骤31：在设备芯片中确定SPI4II接口有需要进行传输的信息，即在信息发送端确定需要通过SPI4II接口发送的信息；

所述的信息具体包括控制信息和数据信息，所述的控制信息包括流控信息、用于指示后续信息类型的控制信息、用于对齐处理的控制信息，等等；

步骤32：在信息发送端，将所述的信息根据XAUI接口的特性进行转换处理，具体为将SPI4II接口信息的格式映射为XAUI接口的信息格式，即进行相应的格式转换处理，将所述信息转换为XAUI接口可以传输的格式；

也就是说，在发送端转换时，将从SPI4II接口过来的数据分为四组，每组对应于XAUI的一对SERDES，同时这四组数据之间是对齐的，每传输控制头信息或流控信息时，先在四个通道同时传送特定的K值，然后再传送控制头信息或流控信息内容；当数据包进行传输时，则将分成四组的并行数据同时送给SERDES进行并串转换；

其中，包括对SPI4II接口的信息中的控制头信息的处理，具体为：

SPI4II协议规定在传每一个分片时，都必须传送一个控制头信息，并且所述的控制头信息是通过数据通道来进行传送的，总共两个字节；所以当采用XAUI接口进行信息传输时仍将每个分片与控制头信息作为一个传送单元，只是在传输送带有控制头信息的业务包之前需要发送相应的控制信息，通过该控制信息指示后续的业务包为带有控制头信息的业务包；这样，每收到一个分片时，先解开分片的头两个字节，就可以知道这个分片的控制头信息包含的信息内容，所述的控制头信息包括：通道号，包头指示，包尾指示，错误指示等；

步骤33：在信息发送端，将转换处理后的信息通过所述的XAUI接口进行发送处理；

由于在SPI4II协议中，定义了如果数据线有效，则控制线为高电平，如果数据线无效，则控制线为低电平，所以本发明中可以通过控制线来控制XAUI接口发送SERDES(并行转换器)的控制信息(即K值)，具体的XAUI接口发送处理过程为：如果SPI4II接口的控制线为低电平，则XAUI接口发送K值，如果为高电平，则发送数据，在发送数据之前仍需要根据发送的数据的类型确定相应的K值并发送，以指示后续的数据为流控信息、带有控制头信息的数据信息或纯数据信息；

步骤34：在信息的接收端，通过XAUI接口接收所述的信息；

步骤35：将接收的信息进行转换处理，转换为SPI4II接口可以识别处理的信息，并发送给SPI4II接口；

具体为：接收端根据特定的K值来区分流控和数据信息，由K值进行了四个通道的对齐，然后将四个通道的SERDES收回来的数据根据发送的规则进行重组，这样，就可以还原出相应的SPI4II数据；

步骤36：信息接收端的SPI4II接口接收所述的信息，从而实现了信息由发送端SPI4II接口到接收端SPI4II接口的传送；

由于XAUI接口可以远距离传输信息，所以，经过上述处理过程SPI4II接口也可以实现了信息的拉远传送。

本发明中，由于SPI接口有专门的带外流控线来传输多通道的流控信息，即在以太网的情况下，如果接收端接收到足够量的信息，如接收队列已满时，则通过SPI4II接口的控制线发送一个流控信息帧来通知发送端停止发送；为此，在信息接收端可以将SPI4II的流控信息进行打包处理，并通过XAUI接口返回给发送端，这样在发送端传送数据分片时，就可以根据得到的流控信息确定流控情况，即确定需要采用的流控措施。

另外，本发明中，为了保证XAUI接口的四根SERDES对齐，本发明在实现过程中还包括：在XAUI接口上电正常工作之前，先发送K值，通过K值进行XAUI接口的四通道的对齐处理；而且，在正常工作过程中，如果没有数据，也发送K值，进行四个SERDES的对齐处理，以保证数据接收端可以准确地将接收的数据恢复出来；

所述的对齐处理可以为当接收端的四个通道均接收到用于对齐处理的K值后，则将接收数据信息的队列清空，之后，便可以保证接收到的数据为发送端同时发送的一组数据。

当然，也可以采用其他的处理方式进行对齐处理，对齐处理的目的是为了实现在接收端可以准确地将接收到的数据重新组装恢复成发送端发送的数据信息。

通过上述处理过程不难看出，本发明采用XAUI物理标准传输SPI4II逻辑接口的方式，实现了SPI4II接口的远距离及背板传输。

所述的XAUI接口是由4对高速SERDES捆绑组成，因而可以实现远距离的高速传输。本发明正是利用XAUI接口的这一特点在SPI4II接口与XAUI接口之间添加一个转换子层，将SPI4II接口进行转换后通过XAUI接口传输。

本发明提供的拉远SPI4II接口传输距离的实现装置的具体实现方式如图4所示，具体包括：

SPI4II接口模块：当作为信息发送端时，相应的SPI4II接口模块确定需要进行传输的信息，并发送给转换处理模块，同时，作为信息接收端时，该模块还接收XAUI接口模块通过转换处理模块发来的信息；

转换处理模块：当作为信息发送端时，该模块对SPI4II接口模块发来的信息转换为XAUI接口格式的信息，并发送给XAUI接口模块，以便于通过XAUI接口模块进行信息的拉远传输；当作为信息接收端时，该模块用于对XAUI接口模块发来的信息转换为SPI4II接口格式的信息，并发送给SPI4II接口，以便于SPI4II接口可以接收并识别相应的信息；其中，所述的转换处理模块还包括控制信息生成模块：用于根据SPI4II接口的数据类型生成相应的控制信息，并通过所述的XAUI接口模块发送，例如，当需要传输流控信息时，则生成流控信息对应的K值，并通过XAUI接口模块发送，以便于对端获知接收的信息的类型；

XAUI接口模块：作为信息发送端时，将转换处理模块发来的转换处理后的需要进行传输的信息通过XAUI接口进行传输；当作为信息接收端时，将需要发送给SPI4II接口的信息发送给转换处理模块。

综上所述，本发明采用XAUI接口实现SPI4II接口的拉远高速传输，从而使得SPI4II接口可以应用于更多的场合，如进行跨背板传输等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种SPI4II接口远距离传输的实现方法，其特征在于，包括：

A、在信息的发送端将SPI4II接口传输的信息根据10千兆附加单元接口XUAI接口的特性转换为其可以传输的信息；

B、将转换后的信息通过XAUI接口发送给信息接收端。

2、根据权利要求1所述的SPI4II接口远距离传输的实现方法，其特征在于，该方法还包括：

C、在信息接收端通过XAUI接口接收所述的信息；

D、将所述的信息转换为SPI4II接口可以识别的信息并交给SPI4II接口。

3、根据权利要求2所述的SPI4II接口远距离传输的实现方法，其特征在于，所述的步骤D还包括：

在信息接收端，根据SPI4II接口接收的信息确定对应的流控信息，将所述的流控信息转换为XAUI接口可以传输的流控信息包，并返回信息发送端；

在信息发送端的SPI4II接口根据返回的流控信息进行流控处理。

4、根据权利要求1所述的SPI4II接口远距离传输的实现方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

在通过XAUI接口发送信息之前通过XAUI接口发送控制信息，所述的控制信息用于指示后续通过XAUI接口发送的信息为流控信息、带有控制头信息的数据信息或者纯数据信息。

5、根据权利要求1至4任一项所述的SPI4II接口远距离传输的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

当SPI4II接口的数据线有效时，则控制通过所述的XAUI接口进行转换后的流控信息、带有控制头信息的数据信息或者纯数据信息的传输。

6、根据权利要求5所述的SPI4II接口远距离传输的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

当SPI4II接口的数据线无效时，则控制通过所述的XAUI接口进行控制信息的传送。

7、根据权利要求6所述的SPI4II接口远距离传输的实现方法，其特征在于，该方法还包括：

当XAUI接口上电正常工作之前，或者，当SPI4II接口的数据线无效时，通过XAUI接口进行控制信息的传送，并根据传送的控制信息进行XAUI接口的多传输通道的对齐处理。

8、根据权利要求6所述的SPI4II接口远距离传输的实现方法，其特征在于，所述的控制信息通过不同的K值设置控制信息的具体含义，所述的K值为基于XAUI接口8B/10B编解码标准中定义的K值确定。

9、一种SPI4II接口远距离传输的实现装置，其特征在于，包括：

SPI4II接口模块：SPI4II接口模块确定需要进行传输的信息，并发送给转换处理模块，同时接收XAUI接口模块通过转换处理模块发来的信息；

转换处理模块：对SPI4II接口模块发来的信息转换为XAUI接口格式的信息，并发送给XAUI接口模块；对XAUI接口模块发来的信息转换为SPI4II接口格式的信息，并发送给SPI4II接口；

XAUI接口模块：将转换处理模块发来的转换处理后的需要进行传输的信息通过XAUI接口进行传输，将需要发送给SPI4II接口的信息发送给转换处理模块。

10、根据权利要求9所述的SPI4II接口远距离传输的实现装置，其特征在于，所述的转换处理模块还包括：

控制信息生成模块：用于根据SPI4II接口的数据类型生成相应的控制信息，并通过所述的XAUI接口模块发送。

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