JP2988901B2 - 並直列ポートを有するic上のエラー検出装置及びエラー検出方法 - Google Patents
並直列ポートを有するic上のエラー検出装置及びエラー検出方法Info
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Description
ポートを備えたIC上のエラー検出装置及びエラー検出
方法に関するものである。
ェースを備えたICが知られているが、一般に、それら
のICは、エラーの検出及び回復装置及び方法は備えて
いない。なぜなら、通信は、直列リンクを問題にするよ
うなエラーを含まないという原則に基づいており、エラ
ーの検出及び回復は、ソフトウェアレベルにおけるより
高い層(キャリブレーションロス)で行われるからであ
る。
ーの直列リンクであり、同一タイプの二つのポートが、
直列リンクによって互いに通信するとともに、メッセー
ジの不正化及びキャリブレーションロス及び/またはプ
ロトコルの不統一によってエラー率がおよそ10-17で
あるようなマシンが、互いに通信することを可能にする
と認めたとしても、直列リンクの速度とエラー率を考慮
に入れると、小さいと思われるこのエラー率が、二日に
一回は、重大なエラーとマシンの作動障害を発生させる
恐れがあることがわかる。
第一の目的は、エラーの検出と通信の良好な作動の制御
を可能にするIC用の双方向の直並列リンクのインター
フェースを提供することにある。
(L2CB、C2LB)と直列リンクとの間で入出力ポ
ート(109)を構成するための、直列リンクの制御機
能を有するIC上の自動テスト組込み型高速度エラー検
出装置であって、前記ICが、出力に直列化回路(10
9T)、入力に非直列化回路(109R)を有し、さら
に、挿入バッファI−sbの各出力が、二入力型排他的
論理和機能を有し、その各第二入力が、置換情報を構成
するために挿入バッファから生じる挿入情報とともに伝
送される情報(o−s)を受取り、追加バッファI−t
bは、置換シーケンスの送信を有効化するために追加バ
ッファI−tb中に記憶されたシーケンスと、排他的論
理和の出力として供給されたシーケンスの比較を可能
し、該追加バッファI−tbが有効化ビット(tv)
と、比較されるシーケンス(tc)を備えていることを
特徴とするエラー検出装置によって達成される。
は、トークン、CRC、データ、フレームの終り、アイ
ドルメッセージまたはヌル(アイドル)文字とすること
ができる。
の出力を非直列化回路の入力上に再ループさせる直列リ
ンクを有し、前記直列リンクは、制御レジスタによって
供給される再ループの制御の入力によって有効化され
る。
路の出力において、フレームの開始、フレームの終り、
トークンのような制御文字、あるいはあらゆる非アイド
ル文字を記憶するヒストリバッファを備えている。
記憶された文字は、検出されたエラーの原因を決定する
ためにICによって使用される。
ら生じ送信されるデータ用の少なくとも一つのバッファ
(TDBUF)または受信されるデータ用の少なくとも
一つのバッファ(RDBUF)を備えており、また送信
部分については、入力バッファ(TDBUF)と出力直
列化回路との間にCRCコードの発生回路を備え、受信
部分については、出力バッファ(RDBUF)と入力非
直列化回路との間にCRCコードの制御回路を備えてい
る。
回路は、直列リンクの速度である1ギガボーで作動す
る。
9ビットバイト(nine-bit byte)の制御に対応するシ
フト後にCRCを計算するために並列アルゴリズムの使
用によって16ビットのワードを供給する。
バッファ(TDBUF、RDBUF)は、ICの内部バ
スの周波数に対応する周波数を有するシステムクロック
で作動する。
12エンコーダ回路は直列化回路に接続され、受信にお
ける9/12デコーダ回路は、9ビットのノーマル文字
と制御文字とを、受信の際に伝送におけるクロック信号
及びアイドルの直流成分の抽出を可能にする12ビット
のコードに変換するために非直列化回路に接続されてい
る。
提案することである。
るCRC回路と高速度直並列通信ポート上のエラー検出
方法であって、伝送される情報をポートに送る段階と、
伝送される情報のCRCを計算し、伝送される情報に対
応するCRCを記憶する段階と、エラーの注入メカニズ
ムの有効化によって誤った情報を発生させる段階及び同
一タイプのポートを備えたICに該誤った情報を伝送す
る段階と、受信ポートのCRCチェック回路によってデ
ータのエラーを検出する段階と、送信ポートのICへの
割込みメッセージを送る段階と、受信ポートのCRC回
路によって計算された値を送信ポートの並列バスに接続
されたマイクロプロセッサによって読取る段階と、記憶
された値と読取られた値とを比較する段階と、を有し、
エラー注入メカニズムが、エラーを発生させるために伝
送される情報と組み合わされる注入情報を注入バッファ
I−sb中に記憶する段階と、一つまたは二つの文字の
シーケンスを有する注入メカニズムの活性化バッファI
−tbをロードする段階と、組み合わされた情報が活性
化バッファの情報に対応するとすぐに、送信される情報
と注入情報との組合わせの結果生じる置換情報を注入情
報と置換する段階とを有する方法によって達成される。
列化回路を、ICの同一ポートの受信用非直列化回路上
に再ループさせる段階を備えている。
は8文字に限定される。
付の図面を参照して、以下の説明によって、本発明の他
の特徴と利点がより明らかになるだろう。
ink Control)ブロックと呼ばれるポート100は、たと
えば図2Aに表されているタイプのIC中に組み込まれ
る。このIC(1)は、図1と同一タイプの複数のポー
ト100、101、102、103を備えており、これらの
ポートは、たとえば33MHzのシステム周波数におい
て、二つの72ビットの並列データバス、入力における
L2CB(6)と出力におけるC2LB(7)と通信し
ている。これらの並列バスは、回路(3)のためには、
64ビットバス(30)を介してマイクロプロセッサ
(11)とのインターフェース機能を実行し、回路
(4)のためには、ICがデータタイプのカード中に組
み込まれている場合にはそのICのための移動機能(M
OVER)を実行し、回路(5)のためには、メモリ制
御機能(Slave Control)を実行する論理回路と通信し
ている。これらの回路(3、4、5)はまた、二つの7
2ビットのデータバスM2CB(9)とC2MB(8)
によって、図2Bに表されているように拡張メモリEM
U(12c)またはメインメモリMMU(12a、図2
B)から生じる36ビットバスとの通信を可能にする二
つの入出力インターフェースIOBX20、21と通信し
ている。制御バスCPBによって、IC(1)と通信し
ているマイクロプロセッサ(11)は、IC中に存在す
る各回路(3、4、5、2、10)の制御及びステータ
ス(Status)レジスタにアクセスすることが可能にな
る。このIC(1)は、メインメモリ(12a)と、複
数のシステムによって共有できる拡張メモリ(12c)
を備えたマシン中で使用される。本発明による第一のマ
スタIC(1a)は、バス(30)によって第一のプロ
セッサ(11a)と、またインターフェースIOBXに
よってメモリ(12a)と通信しているのに対して、第
二のスレーブIC(1c)は、一方では第一のマスタ回
路(1a)と、もう一方ではバス(30a)によって、
第二のプロセッサ(11c)及び拡張メモリ(12c)
と通信している。回路(1a)の並直列送信用及び直並
列受信用ポート(10a)は、送信部分については、伝
送バスC2LBに接続された8×72ビットの一対のデ
ータバッファTDBUFを備えている。マルチプレクサ
(103)によって、ヘッダを含む制御信号のバッファ
TCBUFまたはバッファTDBUFのいずれか一つを
選択することが可能になる。マルチプレクサ(103)
から生じる情報は、逆アセンブル回路(105)に送ら
れ、この回路は、送信される文字を構成する9ビットの
文字の連続を発生する。この逆アセンブル回路(10
5)はまた、巡回冗長検査文字CRCの発生回路(10
6T)に接続されている。第二のマルチプレクサ(10
7)は、制御文字を9ビットバイトで形成されたノーマ
ル文字に結び付けることによって、また12ビットにお
いてスタート文字とストップ文字によって補うことで伝
送される情報の9/12符号化を可能にするエンコーダ
(108T)に送信される信号を選択することができ
る。9/12符号化は、直列ラインに送信された信号が
直流成分(DCBalance)を有しないように行われる。
マルチプレクサ(107)は、トークンの少なくとも一
つの2ビットカウンタを含む直列リンクの伝送ステータ
スユニット(1021T)から生じる信号を受け取る。
一つのトークンを表すカウンタの各ビットは、連結され
たバッファの使用可能性を示す。マルチプレクサ(10
7)は、置換ステータスユニット(1022T)から生
じる信号と、ポートの初期化ステータスユニット(10
23T)から生じる信号を受け取る。エンコーダ(10
8T)の出力は、直列化回路(109T)に接続され、そ
の出力は、1ギガビット/秒の速度で信号を送る直列ラ
イン(120)を構成する。
90)によってポート(100)の受信回路の非直列化
回路(109R)へ接続されている。このリンク(10
90)は、信号(Ict03)によって非直列化回路
(109R)上で有効化される。
テータスユニットの信号を受け取る。各送信バッファ
は、Istatus0:6とIstrw0:3を受け取る送信バッフ
ァの管理ステータスユニット(101T)によって制御
され、Inrdy信号を送信する。
エンコーダ(108T)と同じ原理で作動するデコーダ
(108R)に接続されている。この受信回路のデコー
ダは、直列で受信されるデータをビットメッセージ(1
×72、3×72、8×72、9×72)に変換するた
めにデータのアセンブル回路(104)に各データの9
ビットを送る。これらのデータは、一対のデータの受信
バッファ(RDBUF)中にロードされる。この一対の
データ受信バッファ(RDBUF)は、受信バッファ管
理ユニット(101R)によって制御され、メッセージ
のヘッダを含む一対の制御の受信バッファ(RCBU
F)に連結される。受信回路のデコーダ(108R)の
出力は、比較のための巡回冗長検査文字CRCを生成す
るメッセージの検証コード回路(106T)に接続され
ている。CRCN+1は、図5のデータフォーマットにし
たがって、先行するCRCNのビットの値Riと受取った
データDiに基づいて計算された値Xiで図5に表されて
いる巡回置換アルゴリズムによって、16ビットにおい
てCRCを計算することによって、データの9ビットの
各受信後に更新される。このデコーダ(108R)によ
って伝送された情報はまた、一方ではヒストリバッファ
を構成するステータスユニット(1022R)に、もう
一方では受信ポートのステータスユニット(102
1R)に、さらにポートの初期化ステータスユニット
(1023R)に伝送される。
(101R)は、三つの信号(Connect、Outrdy、Status
0:10)を送信し、入力において三本のライン上で情
報(Istrr0:3)を受け取る。
いることを示し、この信号は読取り待機状態の完全なメ
ッセージが存在することを示している。信号Statusは、
出力のステータスを示す。たとえば割り込みか否か、分
割不能オペレーションか否か、メモリアクセス/アクセ
スレジスタ、ローカル/リモートまたはISCON/非
ISCON、マイクロプロセッサ/移動(MOVER)
−スレーブ(SLAVE)、遅延レスポンスか否か、最
新メッセージか否か、データのエラーか否か、メモリ外
アドレスか否か、無意味メッセージか否かといったステ
ータスである。出力Connectは、SLCポート(100)
が、この出力が非活性化されたときには接続が切断され
ることを示す。
受信ポートの読取りを可能にし、メッセージの最後のダ
ブルワードを読取るコマンドは、このように自由になる
バッファと連結したフロー制御文字(トークン)を発生
させる。このフロー制御文字は、受信バッファの管理ス
テータスユニット(101R)から送信の管理ステータ
スユニットに伝送され、その管理ステータスユニットを
通して、その受信バッファ(RDBUF)が読取られた
ばかりの受信ポート(109R)に直列リンク中で連結
されているカード(1c)の入力ポート(10c)にこ
の情報を伝送させることができるように、マルチプレク
サ(107)に伝送される。送信バッファの管理ステー
タスユニット(101T)は、二つの入力Istatus及びIs
trwと一つの出力Inrdyを備えている。この出力Inrdy
は、書込まれるために待機している自由送信バッファ
(TDBUF)が存在することを示している。ラインIs
tatusは、書込まれるメッセージのタイプを明らかに
し、ステータスの二つの最初のビットの値に応じて、以
下の指示を決定することができる。すなわち、00は使
用されず、01はデータのみが問題となり、10はヘッ
ダが対象となり、11はヘッダとデータが対象となる。
第三のビットIstatusは最新のメッセージであるか否か
を示す。第四のビットはデータエラーがあるか否かを示
す。また第五のビットは、メモリーへの外部アクセスが
あるか否かを示す。
ーダーに送信バッファ(TDBUF)を書込むことがで
きる。メッセージの最新ダブルワードを書込む信号Istr
wは、(たとえばポート10cから)リモートの受信バ
ッファ(RDBUF)が、直列リンク(120)に接続
された受信ポート(109R)によって自由であると宣
言されるとすぐにメッセージの伝送を初期化する。
力を持ち、デコーダ(108R)によって直列リンクか
ら来る16の最新文字もしくは、アイドル文字を排除す
ることによって16の最新制御文字を含んでいる。直列
リンク上にエラーが生じると、ヒストリバッファ中への
書込みは、固有の制御によって制止することができ、バ
ッファの読取りは、マイクロプロセッサ(11)によっ
て制御されるバッファの巡回走査を可能にするポインタ
(PHB)によって行われる。ヒストリバッファの制御
は、制御バスCPBに接続される制御レジスタ(ICL
1)(図4B)によって行われる。
バスによってマイクロプロセッサ(11a、11c)に
アクセス可能である。制御レジスタICL1は、二つの
フィルタ(F1、F2)に接続される。第一のF1は、
ICL1によって起動されると、制御文字のみを通し、
第一のF1が起動されない場合には、透明である。第二
のフィルタF2は、アイドルでないあらゆる文字を通
す。
(図4A)は、八つの入力をもつ置換バッファ(I−s
b)を備え、その内容は、排他的論理和(10221)
中で7文字の長さにわたって、流出する文字のストリー
ム(o−s;Out going stream)と組み合わされる。
もに始まる。送信バッファTDBUFの有効な最新文字
に対応する流出ストリームの文字(o−s)は、排他的
論理和ゲート中で置換バッファ(I−sb)の第一の文
字と組み合わされる。
(I−sb)の読取りポインタPLは、置換バッファ
(I−sb)の最初の文字をアドレス指定する。アイド
ルであるこの文字は、排他的論理和(10221)中で
ストリームの文字(o−s)と組み合わされることによ
って、これらのストリームの文字を変えず、さらにスト
リーム(o−s)はマルチプレクサ(107)に伝送さ
れる。
その内容によって置換バーストが始動するときを決定す
る。このバッファI−tbは、他の入力において流出ス
トリーム(o−s)を受け取る連結されたコンパレータ
(10222)に活性化シーケンスtcを送る。この始
動の瞬間は、活性化シーケンス(tc)が流出文字のス
トリーム(o−s)に対応するときに与えられる。
4)は、読取りポインタによってバッファI−sbの八
つの文字の間でアドレス指定される置換文字を、流出ス
トリームの新しい文字の各々と同時に送ることができる
ように読取りポインタPLのインクリメンタ(1022
3)を起動させる。
Isbに示された値を有する場合には、I−HBにおい
てまたは排他的論理和の出力において回収される置換結
果が図3におけるI−HBによって表される。
に関連し、値00をとるときには置換を使用しないこと
を示す情報(tv)を備えている。情報(tv)が値1
0をとる場合には、活性化シーケンスの長さは1に等し
い。tvが11に等しいとき、活性化シーケンスの長さ
は2文字である。この置換回路は図4Aに表されてい
る。
(11a、11c)によってアクセス可能な書込みポイ
ンタPEは、バスCPBによって置換バッファ中に置換
文字をロードすることができる。
ときにエラーを挿入し、回路(CRC)によってこれら
のエラーを検出することになる。したがって、リンク
(1090)及びコマンドIct03によってポートをそ
れ自体に再ループさせることによって、エラー検出回路
(CRC)の正確な動作を検出することができる。図2
Bに表されているように二つのポート(10a、10
c)を接続すると、これら二つのポートはIC(1a、
1c)によってそれぞれのマイクロプロセッサ(11
a、11c)に接続されているので、正しいCRCが保
存される64ビットの書込み要求を第一のプロセッサ
(11a)によって送るといった内部自動テストを実施
することができる。
a)のエラー注入メカニズムを強制し、メッセージ中に
明らかに偽りであるCRC制御文字を挿入する。この文
字は、スレーブIC(1c)のポート(10a)からポ
ート(10c)へ伝送され、それ自体が第二のプロセッ
サ(11c)に結合されている。このポート(10c)
は、受取ったメッセージ中に挿入メカニズムによって含
まれた誤ったCRCに対応しない受信メッセージのCR
Cの計算によってデータエラーを検出する。このエラー
検出は、送信回路(1a)への割込みメッセージの送信
を発生し、このメッセージは、プロセッサ(11a)に
よって受取られる。このプロセッサ(11a)は、第二
ポート(10c)の回路中で、伝送されたデータに基づ
いて計算されたCRC値を読取り、記憶されたCRC値
が受取られたCRC値に対応していることを検証してC
RC回路が正確に動作したか否かを演繹する。
される単純なメカニズムによって、エラー率が非常に低
いとしても、エラーの検出と、このようにエラーの補正
を行なう高速度直列リンクにおける入出力ポート回路の
正確な動作の制御を行なうことができる。
象のヒストリバッファからの読取りによって行われる。
このエラーの発生はまた、マシン中にエラーが伝播する
のを防ぐようにプロセッサに対して通信リンクの割り込
みを発生させる。
本発明の精神に含まれるものである。
の部分を表す図である。
ICの概略図である。
る。
bの文字に基づき、ヒストリバッファHBの内容を表す
図である。
ムを表す図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 並列バス(L2CB、C2LB)と直列
リンクとの間で入出力ポート(109)を構成するため
の、直列リンクの制御機能を有するIC上の自動テスト
組込み型高速度エラー検出装置であって、前記ICが、
出力に直列化回路(109T)、入力に非直列化回路
(109R)を有し、さらに、挿入バッファI−sbの
各出力が、二入力型排他的論理和機能を有し、その各第
二入力が、置換情報を構成するために挿入バッファから
生じる挿入情報とともに伝送される情報(o−s)を受
取り、追加バッファI−tbは、置換シーケンスの送信
を有効化するために追加バッファI−tb中に記憶され
たシーケンスと、排他的論理和の出力として供給された
シーケンスの比較を可能し、該追加バッファI−tbが
有効化ビット(tv)と、比較されるシーケンス(t
c)を備えていることを特徴とするエラー検出装置。 - 【請求項2】 比較されるシーケンス(tc)が、アイ
ドル文字またはアイドルメッセージとすることができる
ことを特徴とする請求項1に記載の検出装置。 - 【請求項3】 比較されるシーケンス(tc)が、フレ
ームの開始、フレームの終り、トークン、またはあらゆ
る非アイドル文字などの制御文字とすることができるこ
とを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 ポート(109)が、非直列化回路(1
09R)の入力上に直列化回路(109T)の出力を再
ループする直列リンク(1090)を有し、前記直列リ
ンクが、制御レジスタによって与えられた再ループのコ
マンドの入力によって有効化されることを特徴とする請
求項1から3のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項5】 ポートが、非直列化回路(109R)の
出力において、フレームの開始、フレームの終り、トー
クンなどの制御文字、あるいはあらゆる非アイドル文字
を記憶するヒストリバッファ(1022)を有すること
を特徴とする請求項4に記載の装置。 - 【請求項6】 ヒストリバッファ(1022)中に記憶
された文字が、検出されたエラーの原因を決定するため
に、またはエラーの検出メカニズムが実際に動いている
かどうかを検証するために、ICによって使用されるこ
とを特徴とする請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 ポート(109)が、それぞれ、CRC
コード発生回路の送信部分について、またはCRCコー
ドの制御回路の受信部分について、入力バッファ(TD
BUF)と出力直列化回路との間で、あるいは出力バッ
ファ(RDBUF)と入力非直列化回路との間で、並列
バスから生じる送信されるデータ用のバッファ(TDB
UF)、または受信されるデータ用のバッファ(RDB
UF)を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項
1から6のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項8】 直列化及び非直列化回路が、直列リンク
の速度である1ギガボーで作動することを特徴とする請
求項4に記載の装置。 - 【請求項9】 CRCの発生回路が、9ビットバイトの
制御に対応するシフト後にCRCを計算するために並列
アルゴリズムの使用によって16ビットのワードを供給
することを特徴とする請求項7に記載の装置。 - 【請求項10】 送信データバッファ(TDBUF)ま
たは受信データバッファ(RDBUF)が、ICの内部
バスに対応する周波数を有する固有のシステムクロック
で作動することを特徴とする請求項7に記載の装置。 - 【請求項11】 直列送信における9/12エンコーダ
回路が、直列化回路(109T)に接続され、受信にお
ける9/12デコーダ回路が、9ビットのノーマル文字
と制御文字とを、受信の際に、送信におけるクロック信
号及びアイドルの直流成分の抽出を可能にする12ビッ
トのコードに変換するために非直列化回路(109R)
に接続されていることを特徴とする請求項1から10の
いずれか一項に記載の装置。 - 【請求項12】 エラー注入メカニズムを有するCRC
回路と高速度直並列通信ポート上のエラー検出方法であ
って、 伝送される情報をポートに送る段階と、 伝送される情報のCRCを計算し、伝送される情報に対
応するCRCを記憶する段階と、 エラーの注入メカニズムの有効化によって誤った情報を
発生させる段階及び同一タイプのポートを備えたICに
該誤った情報を伝送する段階と、 受信ポートのCRCチェック回路によってデータのエラ
ーを検出する段階と、 送信ポートのICへの割込みメッセージを送る段階と、 受信ポートのCRC回路によって計算された値を送信ポ
ートの並列バスに接続されたマイクロプロセッサによっ
て読取る段階と、 記憶された値と読取られた値とを比較する段階と、 を有し、 エラー注入メカニズムが、 エラーを発生させるために伝送される情報と組み合わさ
れる注入情報を注入バッファI−sb中に記憶する段階
と、 一つまたは二つの文字のシーケンスを有する注入メカニ
ズムの活性化バッファI−tbをロードする段階と、 組み合わされた情報が活性化バッファの情報に対応する
とすぐに、送信される情報と注入情報との組合わせの結
果生じる置換情報を注入情報と置換する段階とを有する
方法。 - 【請求項13】 伝送用直列化回路(109T)を、I
Cの同一ポートの受信用非直列化回路(109R)上に
再ループする段階を有することを特徴とする請求項12
に記載のエラー検出方法。 - 【請求項14】 置換シーケンスの長さが8文字に限定
されていることを特徴とする請求項12に記載の方法。
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