CN209120216U - 一种通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数据通信领域中的通信设备，其公开了一种通信设备，通过对架构的扩展，使其具备丰富的功能接口和扩展槽位，满足商业通信需求。该通信设备包括：处理器单元、以太网交换单元、以太网控制器、USB控制器、PCIE交换芯片、可编程逻辑单元以及扩展接口单元；所述处理器单元分别通过可编程逻辑单元、USB控制器、PCIE交换芯片和以太网控制器连接所述扩展接口单元；所述处理器单元还通过所述以太网交换单元连接所述以太网控制器。本实用新型适用于台式设备或机架式设备中。

Description

一种通信设备

技术领域

本实用新型涉及数据通信领域中的通信设备，具体涉及一种基于国产处理器的通信设备。

背景技术

目前，市场上主要的芯片关键技术、产品均为国外厂商所掌控。由于其发展环境好，技术积累多和市场应用广泛，处理器市场基本被国外芯片垄断。而由于国际环境并不安全，使用国外关键器件容易受制于人，信息化安全也存在隐患。

随着国内芯片技术的进步，出现了一些高性能的国产处理器，用于解决计算机和服务器领域国产化的问题。虽然与国外处理器有一定的差距，但随着应用的积累和技术的进步，功能和性能逐步提高，使用量增加，成本逐渐降低，必将逐渐取代国外处理器的应用。

处理器是通信设备的核心器件，处理器所能提供的资源决定了其扩展方式及扩展能力。国外处理器充分在通信领域应用，并升级更新数代，对市场需求把握较准，针对性地设计了相关的资源、功能，特别是提供丰富的管理和数据接口，使得管理和扩展的代价较低，设计比较简单。国内处理器以PC行业需求为主，一般提供的扩展总线以PCIE为主(如飞腾处理器即提供2～4个PCIE控制器)，设计者要分别扩展管理和数据通道，扩展设计比较复杂，扩展成本也较高。

由于国产处理器的接口资源限制，如何利用国产处理器(如飞腾处理器)，通过架构的扩展，设计出同国外处理器类似功能接口以及扩展槽位的通信设备，是亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提出一种通信设备，通过对架构的扩展，使其具备丰富的功能接口和扩展槽位，满足商业通信需求。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种通信设备，包括：处理器单元、以太网交换单元、以太网控制器、USB控制器、PCIE交换芯片、可编程逻辑单元以及扩展接口单元；

所述处理器单元分别通过可编程逻辑单元、USB控制器、PCIE(高速串行计算机扩展总线)交换芯片和以太网控制器连接所述扩展接口单元；所述处理器单元还通过所述以太网控制器扩展的SerDes(并行转换器)接口连接所述以太网交换单元。

作为进一步优化，该通信设备还包括I2C集线器，处理器单元还通过所述I2C集线器连接多个扩展接口单元；通过I2C总线访问插入扩展接口单元板卡上的EEPROM(电可擦除只读存储器)信息，判断接口卡类型，并加载该型号板卡的驱动程序。

作为进一步优化，所述USB控制器通过USB总线连接扩展接口单元；所述PCIE交换芯片通过PCIE总线连接扩展接口单元；所述I2C集线器通过I2C总线连接扩展接口单元；所述以太控制器通过以太总线连接扩展接口单元；所述可编程逻辑单元通过SPI总线连接扩展接口单元。

作为进一步优化，所述处理器单元通过SPI接口、LPC接口和UART接口连接所述可编程逻辑单元。

作为进一步优化，所述可编程逻辑单元用于提供访问寄存器的接口，辅助处理器单元完成复位、逻辑控制，并实现UART、SPI信号的电平转换。

作为进一步优化，所述处理器单元具有四组PCIE接口，处理器单元通过第一PCIE接口连接USB控制器，用于实现PCIE与USB之间的转换，为设备提供高速的USB接口；处理器单元通过第二PCIE接口连接PCIE交换芯片，用于实现PCIE接口的扩展，提供更多的数据或管理用PCIE通道；处理器单元通过第三PCIE接口连接以太网控制器，用于提供广域网以太数据通道，支持到设备面板、扩展接口单元以及以太网交换单元的以太接口；处理器单元通过第四PCIE接口连接以太网交换单元，用于实现对以太网交换单元的配置和管理；处理器单元通过访问处理器外接EEPROM内的信息，确定板卡型号，并加载本机的应用程序。

作为进一步优化，所述以太网交换单元用于局域网接口的扩展，完成以太网数据的收发和转发，所述以太网交换单元的上联以太数据通道与所述以太网控制器的SerDes接口相连。

作为进一步优化，所述扩展接口单元提供支持单张或多张接口卡的槽位。

作为进一步优化，所述处理器单元采用飞腾处理器。

本实用新型的有益效果是：基于国产处理器和外围芯片构建通信设备，可完全替代同类型的国外商业通信设备；同国外处理器设计的通信设备相比，均具备相似的功能接口，并支持同类型的扩展槽位。另外，通过规模化应用，在助力国产处理器及通信设备实现普及推广的同时，提升通信网络的信息安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的基于国产处理器的通信设备构架示意图。

具体实施方式

本实用新型旨在提出一种基于国产处理器的通信设备，通过对架构的扩展，使其具备丰富的功能接口和扩展槽位，满足商业通信需求。

本实用新型中的基于国产处理器的通信设备，包括：处理器单元、以太网交换单元、以太网控制器、USB控制器、PCIE交换芯片、可编程逻辑单元以及扩展接口单元；

所述处理器单元分别通过可编程逻辑单元、USB控制器、PCIE交换芯片和以太网控制器连接所述扩展接口单元；所述处理器单元还通过所述以太网交换单元连接所述以太网控制器。

实施例：

以处理器单元采用飞腾处理器为例，本实施例中的通信设备构架如图1所示，其包括飞腾处理器单元、以太网交换单元、以太网控制器(PCIE-MAC)、USB控制器(PCIE-USB)、PCIE交换芯片(PCIE-SW)、可编程逻辑单元、扩展接口单元；

其中，飞腾处理器单元完成相关的计算、管理、调度等功能，是通信设备核心。

可编程逻辑单元通过SPI接口、LPC接口和UART接口连接飞腾处理器单元，其用于为LPC提供访问寄存器的接口，辅助处理器单元完成复位、逻辑控制等，并实现UART、SPI 等信号的电平转换功能。

在设备上电，飞腾处理器启动后，通过SPI读取FLASH中的程序，实现BOOT程序的加载，并通过I2C0读取EEPROM中的内容，识别产品信息，加载相关应用程序，程序加载过程中的交互信息通过处理器的串口输入/输出。

飞腾处理器单元还提供了四组PCIE接口，即PCIE0～PCIE3；其中，PCIE0通过USB控制器(PCIE-USB)实现PCIE与USB之间的转换，为设备提供高速的USB接口，一般用于从扩展接口单元接入的无线移动模块与主机的数据通道，也为设备面板提供USB接口，支持U 盘等移动存储设备；PCIE1通过PCIE交换芯片(PCIE-SW)实现PCIE端口的扩展，提供更多的数据或管理用PCIE通道；PCIE2通过以太控制器(PCIE-MAC)实现PCIE到以太接口的扩展，提供数条广域网以太数据通道，支持到面板、扩展接口单元以及以太网交换单元的以太接口；PCIE3用于以太网交换单元的管理接口，实现以太网交换单元的配置和管理。

在实际应用时，飞腾处理器单元根据检测到的产品信息，分别对PCIE0～PCIE3接口进行配置，并通过各PCIE总线通道，对下挂的PCIE器件进行配置管理。

以太网交换单元的上联以太数据通道与以太网控制器扩展出的SW-SerDes互联，实现与飞腾处理器单元之间的数据收发。以太网交换单元向面板提供多路局域网以太接口，用于满足以太网口数量需求较多的应用。

扩展接口单元是扩展插卡的槽位，支持多种功能的接口卡，其数量根据器件资源和需求数量而定，一般可以支持1～8个槽位。系统为扩展接口单元提供USB总线、SPI总线、PCIE 总线、以太总线、I2C总线等，其中，USB总线用于支持无线移动模块；PCIE总线用于支持无线移动模块或用作以太接口配置管理；SPI总线用于支持加密模块或者广域网接口模块(如： E1、CE1、ATM、POS、CPOS接口模块等)以太总线可以用作上联数据通道或者用于支持广域网接口模块。

I2C总线用于对多个扩展接口单元上的接口卡进行选通，在具体实施上，飞腾处理器单元通过I2C1分别选通到各扩展接口单元的I2C-HUB通道，读取接口卡上EEPROM中的信息，然后加载相应驱动程序。根据接口卡的需要，通过SLOT_SPI1…N或SLOT_PCIE1…N实现扩展接口卡芯片的配置管理。

Claims (6)

1.一种通信设备，其特征在于，包括：处理器单元、以太网交换单元、以太网控制器、USB控制器、PCIE交换芯片、可编程逻辑单元、I2C集线器以及扩展接口单元；

所述处理器单元分别通过可编程逻辑单元、USB控制器、PCIE交换芯片和以太网控制器连接所述扩展接口单元；所述处理器单元还通过所述以太网控制器扩展的SerDes接口连接所述以太网交换单元；

处理器单元还通过所述I2C集线器连接多个扩展接口单元；通过I2C总线访问插入扩展接口单元板卡上的EEPROM信息，判断接口卡类型，并加载该型号板卡的驱动程序；

所述处理器单元通过SPI接口、LPC接口和UART接口连接所述可编程逻辑单元；所述可编程逻辑单元用于提供访问寄存器的接口，辅助处理器单元完成复位、逻辑控制，并实现UART、SPI信号的电平转换。

2.如权利要求1所述的一种通信设备，其特征在于，所述USB控制器通过USB总线连接扩展接口单元；所述PCIE交换芯片通过PCIE总线连接扩展接口单元；所述I2C集线器通过I2C总线连接扩展接口单元；所述以太控制器通过以太总线连接扩展接口单元；所述可编程逻辑单元通过SPI总线连接扩展接口单元。

3.如权利要求1所述的一种通信设备，其特征在于，所述处理器单元具有四组PCIE接口，处理器单元通过第一PCIE接口连接USB控制器，用于实现PCIE与USB之间的转换，为设备提供高速的USB接口；处理器单元通过第二PCIE接口连接PCIE交换芯片，用于实现PCIE接口的扩展，提供更多的数据或管理用PCIE通道；处理器单元通过第三PCIE接口连接以太网控制器，用于提供广域网以太数据通道，支持到设备面板、扩展接口单元以及以太网交换单元的以太接口；处理器单元通过第四PCIE接口连接以太网交换单元，用于实现对以太网交换单元的配置和管理；处理器单元通过访问处理器外接EEPROM内的信息，确定板卡型号，并加载本机的应用程序。

4.如权利要求1所述的一种通信设备，其特征在于，所述以太网交换单元用于局域网接口的扩展，完成以太网数据的收发和转发，所述以太网交换单元的上联以太数据通道与所述以太网控制器的SERDES接口相连。

5.如权利要求1所述的一种通信设备，其特征在于，所述扩展接口单元提供支持单张或多张接口卡的槽位。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种通信设备，其特征在于，所述处理器单元采用飞腾处理器。