RU175049U9 - COMMUNICATION INTERFACE DEVICE SpaceWire - Google Patents

COMMUNICATION INTERFACE DEVICE SpaceWire Download PDF

Info

Publication number
RU175049U9
RU175049U9 RU2016132606U RU2016132606U RU175049U9 RU 175049 U9 RU175049 U9 RU 175049U9 RU 2016132606 U RU2016132606 U RU 2016132606U RU 2016132606 U RU2016132606 U RU 2016132606U RU 175049 U9 RU175049 U9 RU 175049U9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
data
input
spacewire
unit
Prior art date
Application number
RU2016132606U
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU175049U1 (en
Inventor
Елена Александровна Суворова
Юрий Евгеньевич Шейнин
Сергей Владимирович Горбачев
Ярослав Ярославович Петричкович
Татьяна Владимировна Солохина
Алексей Юрьевич Сахаров
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр "Микропроцессорные технологии" (МиТ)
Акционерное общество Научно-производственный центр "Электронные вычислительно-информационные системы" (АО НПЦ "ЭЛВИС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр "Микропроцессорные технологии" (МиТ), Акционерное общество Научно-производственный центр "Электронные вычислительно-информационные системы" (АО НПЦ "ЭЛВИС") filed Critical Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр "Микропроцессорные технологии" (МиТ)
Priority to RU2016132606U priority Critical patent/RU175049U9/en
Publication of RU175049U1 publication Critical patent/RU175049U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU175049U9 publication Critical patent/RU175049U9/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units

Abstract

Полезная модель «устройство коммуникационных интерфейсов SpaceWire» относится к цифровой вычислительной технике, а именно к высокоскоростным локальным вычислительным сетям для бортовых комплексов.Техническим результатом является создание сетевых структур для сбора и передачи данных от множества датчиков на базе технологии SpaceWire путем последовательного соединения двухпортовых устройств коммуникационных интерфейсов SpaceWire между собой. К каждому устройству через интерфейс шины АНВ может подключаться контроллер датчика. При этом достигается способность реализации передачи данных от произвольного множества датчиков в один порт SpaceWire, полностью используя его пропускную способность, чтобы загрузить подключенный к нему процессор обработки данных максимально полно. Устройство поддерживает коммутацию пакетов SpaceWire и протокол транспортного уровня RMAP для конфигурации самого устройства и доступа к данным контроллера датчика.Ближайшим к заявляемому является устройство коммуникационного интерфейса (Патент РФ на изобретение №2460124), которое представляет собой порт SpaceWire и содержит блок выдачи данных, блок приема данных, блок управления, блок управления потоком данных и связи.Технический результат достигается тем, что в устройство введены второй порт SpaceWire, блок коммутации пакетов данных, два блока управления скоростью передачи, два блока формирования синхросигналов передачи, блок регистров режима/состояния, блок регистров маршрутизации, селектор пакетов, формирователь протокола RMAP, контроллер интерфейса АНВ Master и контроллер интерфейса АНВ Slave и новые связи. 1 з.п. ф-лы, 12 ил., 26 табл.The utility model “SpaceWire communication interface device” refers to digital computing, namely, high-speed local area networks for airborne systems. The technical result is the creation of network structures for collecting and transmitting data from multiple sensors based on SpaceWire technology by serial connection of two-port communication interface devices SpaceWire among themselves. A sensor controller can be connected to each device via the ANV bus interface. At the same time, the ability to implement data transfer from an arbitrary set of sensors to one SpaceWire port is achieved, fully using its bandwidth to load the data processor connected to it as fully as possible. The device supports packet switching SpaceWire and the transport layer protocol RMAP for configuring the device itself and accessing the sensor controller data. The closest to the claimed device is a communication interface device (RF Patent for the invention No. 2460124), which is a SpaceWire port and contains a data output unit, a receiving unit data, control unit, data and communication flow control unit. The technical result is achieved by the fact that a second SpaceWire port, a data packet switching unit, two control units are introduced into the device transmission speed, two blocks for generating transmission clock signals, a block of mode / status registers, a block of routing registers, a packet selector, an RMAP protocol shaper, an ANV Master interface controller and an ANV Slave interface controller, and new communications. 1 s.p. crystals, 12 ill., 26 tab.

Description

Настоящая полезная модель представляет собой устройство (систему) коммуникационных интерфейсов и относится к цифровой вычислительной технике, а именно к высокоскоростным коммуникационным системам для многопроцессорных вычислительных систем с распределенной обработкой информации и локальным вычислительным сетям, создаваемых на базе технологии SpaceWire [ECSS Standard ECSS-E-50-12A, "SpaceWire, Links, Nodes, Routers and Networks", Issue 1, European Cooperation for Space Data Standardization, February 2003]. Данное устройство предназначено, в частности, для сбора информации от множества датчиков и других подобных модулей, не имеющих процессорного управления, при построении распределенных вычислительных систем, используемых во встраиваемых применениях, в том числе в бортовых вычислительных комплексах.This utility model is a device (system) of communication interfaces and relates to digital computing, namely to high-speed communication systems for multiprocessor computing systems with distributed information processing and local area networks based on SpaceWire technology [ECSS Standard ECSS-E-50 -12A, "SpaceWire, Links, Nodes, Routers and Networks", Issue 1, European Cooperation for Space Data Standardization, February 2003]. This device is intended, in particular, to collect information from a variety of sensors and other similar modules that do not have processor control, when building distributed computing systems used in embedded applications, including on-board computer systems.

В качестве аналога из уровня техники известно устройство коммуникационного интерфейса [PATENT GB №91304711.4. Communication interface for serial transmission of variable length data tokens / Priority 25.05.90, №9011700. Data of filing 24.05.91. Data of publication 27.11.91. Bulletin 91/48 of European Patent Office. Publication number 0458648 A2] для использования в коммуникационной системе, соединяющей как минимум два компьютера, причем устройство коммуникационного интерфейса, содержащее блок выдачи данных, блок приема данных, блок управления и блок управления потоком данных.As an analogue from the prior art, a communication interface device is known [PATENT GB No. 91304711.4. Communication interface for serial transmission of variable length data tokens / Priority 05/25/90, No. 9011700. Data of filing 05/24/91. Data of publication 11/27/91. Bulletin 91/48 of European Patent Office. Publication number 0458648 A2] for use in a communication system connecting at least two computers, the communication interface device comprising a data output unit, a data receiving unit, a control unit and a data flow control unit.

В данном устройстве использование DS-кодирования позволяет несколько снизить энергопотребление без снижения скоростных характеристик по сравнению с ранее известными аналогами за счет того, что в один момент времени может происходить изменение только одного сигнала, либо на линии стробирования S, либо на линии данных D коммуникационного интерфейса. Используемый в устройстве способ DS-кодирования характеризуется тем, что сигналы данных на линии данных D являются последовательным потоком битов данных, представляющих собой последовательность изменений сигнала. только когда биты данных изменяют свое значение, в то время как сигнал строба на линии стробирования S изменяет значение только на границе битов в те моменты, когда сигнал данных не изменяет свое состояние, таким образом, исключая одновременные изменения в последовательном потоке сигналов данных и стробов. В блоке приема данных путем объединения D-сигнала и S-сигнала по функции XOR формируется синхросигнал, изменяющий свое состояние в каждом битовом интервале, что позволяет его использование для приема сигналов данных с линии данных D и дальнейшей обработки битовых данных в устройстве коммуникационного интерфейса, как это требуется в соответствии со стандартом SpaceWire.In this device, the use of DS-coding allows you to slightly reduce power consumption without reducing speed characteristics compared to previously known analogues due to the fact that only one signal can change at a time, either on gating line S or on data line D of the communication interface . The DS encoding method used in the device is characterized in that the data signals on the data line D are a sequential stream of data bits representing a sequence of signal changes. only when the data bits change their value, while the strobe signal on the gating line S changes the value only at the bit boundary at those moments when the data signal does not change its state, thus eliminating simultaneous changes in the serial flow of data and strobe signals. In the data receiving unit, by combining the D-signal and S-signal using the XOR function, a clock signal is generated that changes its state in each bit interval, which allows its use to receive data signals from data line D and further process bit data in a communication interface device, such as this is required by the SpaceWire standard.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности при организации сбора информации от датчиков в распределенной вычислительной системе. Это связанно с тем, что данное устройство, реализуя функции порта ввода-вывода, предназначено для применения в коммуникационной системе, связывающей в распределенной системе два компьютера, либо два процессорных модуля, либо другие подобные узлы, имеющие программное управление, между которыми требуется передавать на высокой скорости в обе стороны большие потоки информации. В этом случае обе взаимодействующие стороны реализуют симметричный интерфейс и могут эффективно использовать возможности своих портов для высокоскоростного приема-передачи данных. Если к высокоскоростному порту компьютера необходимо подключить другой тип модуля, обеспечивающего с помощью данного устройства коммуникационного интерфейса передачу информации от низкоскоростного датчика, то высокоскоростной порт компьютера будет использоваться неэффективно, поскольку его пропускная способность позволяет принимать информацию от множества подобных датчиков. Однако подключить к одному порту компьютера или процессорного блока более одного датчика не позволяют ограниченные функциональные возможности данного устройства коммуникационного интерфейса.The disadvantage of this device is the limited functionality when organizing the collection of information from sensors in a distributed computing system. This is due to the fact that this device, realizing the functions of an input / output port, is intended for use in a communication system that connects two computers in a distributed system, or two processor modules, or other similar nodes that have software control, between which you want to transfer at high speeds in both directions are large flows of information. In this case, both interacting parties implement a symmetric interface and can effectively use the capabilities of their ports for high-speed data reception and transmission. If you need to connect another type of module to the high-speed port of the computer, which can transmit information from the low-speed sensor using this communication interface device, then the high-speed port of the computer will be used inefficiently, since its throughput allows you to receive information from many similar sensors. However, to connect more than one sensor to one port of a computer or processor unit does not allow the limited functionality of this communication interface device.

Известно коммутационное устройство, обеспечивающее коммутировать данные между несколькими портами - коммутатор LINK-портов [Патент RU №2405196 С1. Коммутатор LINK-портов / Заявка №2009116950/08, 04.05.2009. Опубл. 27.11.2010. Бюл. №33], содержащий N LINK-портов, N контроллеров LINK-портов, коммутационную матрицу, блок регистров, дешифратор протокола выдачи адреса, формирователь ответного сообщения, схема сравнения, константа, счетчик номера LINK-портов, формирователь протокола RCP-2.Known switching device that provides data switching between multiple ports - switch LINK ports [Patent RU No. 2405196 C1. LINK Port Switch / Application No. 2009116950/08, 05/04/2009. Publ. 11/27/2010. Bull. No. 33], containing N LINK ports, N LINK port controllers, a switching matrix, a register block, an address issuing protocol decoder, a response message shaper, a comparison circuit, a constant, a LINK port number counter, an RCP-2 protocol shaper.

Недостатком данного коммутатора LINK-портов является то, что он не может коммутировать данные, представленные в последовательном коде в соответствии со стандартом SpaceWire, имеет большое энергопотребление и поэтому имеет ограниченное применение, так как не может использоваться в бортовых вычислительных комплексах и во встраиваемых применениях.The disadvantage of this LINK port switch is that it cannot switch the data presented in a serial code in accordance with the SpaceWire standard, has high power consumption and therefore has limited use, since it cannot be used in on-board computer systems and in embedded applications.

Ближайшим аналогом к заявляемому является устройство коммуникационного интерфейса [Патент RU №2460124 С1. Устройство коммуникационного интерфейса / Заявка №2010121016, 26.05.2010. Опубл. 27.08.2012. Бюл. №24, 2012], являющееся портом ввода-вывода из хост-системы в последовательный канал в соответствии со стандартом SpaceWire и содержит блок выдачи данных, блок приема данных, блок управления и блок управления потоком данных, выход запроса на выдачу символа управления потоком которого соединен с одноименным входом блока выдачи данных, выход готовности выдачи символа управления потоком которого соединен с одноименным входом блока управления потоком данных, входы подтверждения приема символа управления потоком и подтверждения приема информационного символа которого соединены соответственно с одноименными выходами блока приема данных и одноименными входами блока управления, выход ошибки кодировки символа которого является выходом ошибки кодировки символа системного интерфейса порта SpaceWire, вход сброса системного интерфейса порта SpaceWire является входом сброса блока управления, первый и второй выходы сброса которого соединены с входами сброса соответственно блока выдачи данных и блока приема данных, выход «получен NULL» которого соединен с одноименным входом блока управления, вход чтения данных системного интерфейса порта SpaceWire является одноименным входом блока приема данных, выходы данных для приема и готовности данных для приема которого являются соответствующими выходами системного интерфейса порта SpaceWire, выход ошибки кредитования системного интерфейса порта SpaceWire является одноименным выходом блока управления потоком данных и соединен с одноименным входом блока управления, третий выход сброса которого соединен с входом сброса блока управления потоком данных, входы подтверждения выдачи информационного символа и разрешения приема данных которого соединены с одноименными выходами соответственно блока выдачи данных и блока приема данных, выход готовности выдачи данных системного интерфейса устройства является одноименным выходом блока выдачи данных, входы записи и данных для выдачи системного интерфейса порта SpaceWire являются соответствующими входами блока выдачи данных.The closest analogue to the claimed is a communication interface device [Patent RU No. 2460124 C1. Communication Interface Device / Application No.2012121016, 05.26.2010. Publ. 08/27/2012. Bull. No. 24, 2012], which is an input-output port from the host system to the serial channel in accordance with the SpaceWire standard and contains a data output unit, a data reception unit, a control unit and a data flow control unit, the output of the request for the output of the flow control symbol of which is connected with the input of the data output unit of the same name, the output of the readiness for issuing the flow control symbol which is connected to the input of the data flow control unit of the same name, inputs for acknowledging the receipt of the flow control symbol and acknowledging the information the symbol of which is connected respectively to the outputs of the data receiving unit and the inputs of the control unit of the same name, the output of the character encoding error of which is the output of the character encoding error of the SpaceWire port system interface, the reset input of the SpaceWire port system interface is the reset input of the control unit, the first and second reset outputs of which connected to the reset inputs, respectively, of the data issuing unit and the data receiving unit, the “received NULL” output of which is connected to the same input of the control unit, input for reading data of the SpaceWire port system interface, the input of the data receiving unit of the same name, data outputs for receiving and data readiness for receiving which are the corresponding outputs of the SpaceWire port system interface, the credit error of the SpaceWire port system interface is the same output of the data flow control unit and connected to the same the input of the control unit, the third output of the reset of which is connected to the reset input of the control unit of the data flow, inputs confirm the issuance of information from mvola and permits reception of which data are connected with similar yields, respectively, the block data output and the data receiving unit, an output ready dispensing system interface device data is the same name output data output unit inputs data recording and for discharging port system interface SpaceWire are appropriate data output unit inputs.

Данное устройство обеспечивает работу на частотах до 400 МГц в соответствии со стандартом SpaceWire, поддерживает кодирование байтов данных, полученных в пакете данных через системный интерфейс порта, в виде символов SpaceWire и их последующую передачу в последовательный коммуникационный интерфейс порта (линк SpaceWire), а также декодирование символов SpaceWire при приеме их из коммуникационного интерфейса порта и последующую выдачу полученных байтов данных в виде пакетов данных через системный интерфейс порта. То есть это устройство, представляющее собой один порт SpaceWire, позволяет передавать и принимать пакеты данных произвольного размера в виде потока битов данных и стробов через линк SpaceWire. Однако оно может передавать в коммуникационный интерфейс SpaceWire информацию, полученную от одного датчика, так как к системному интерфейсу порта имеется возможность подключения одной хост-системы.This device provides operation at frequencies up to 400 MHz in accordance with the SpaceWire standard, supports encoding of data bytes received in the data packet through the system port interface in the form of SpaceWire characters and their subsequent transmission to the serial communication port interface (SpaceWire link), as well as decoding SpaceWire characters when they are received from the communication interface of the port and the subsequent output of the received bytes of data in the form of data packets through the system interface of the port. That is, this device, which is a single SpaceWire port, allows you to send and receive data packets of arbitrary size in the form of a stream of data bits and gates through the SpaceWire link. However, it can transmit information received from one sensor to the SpaceWire communication interface, since it is possible to connect one host system to the port system interface.

Недостатком данного технического решения являются ограниченные функциональные возможности при организации сбора информации от датчиков в распределенной вычислительной системе, поскольку на основе двух данных устройств можно создать высокоскоростной коммуникационный канал (линк SpaceWire, обслуживаемый двумя портами ввода-вывода) между двумя хост-системами: процессорными модулями, либо другими подобными узлами, имеющими программное управление. Когда же одна хост-система представляет собой процессорный модуль сбора и обработки данных и через линк принимает поток информации от датчика, контроллером которого является вторая хост-система, то, как правило, скорость поступающих от датчика данных во много раз меньше пропускной способности линка SpaceWire (400 Мбит/с) и процессорный модуль обработки данных в этом случае остается незагруженным. Увеличить поток за счет объединения передаваемых данных от некоторого множества низкоскоростных датчиков через линк и порт ввода-вывода процессорного модуля обработки данных для эффективного использования его вычислительной мощности не позволяют ограниченные функциональные возможности второго порта на другом конце линка. Данное техническое решение, используемое для реализации порта ввода-вывода, не позволяет подключить к его системному интерфейсу более одной хост-системы, поэтому несколько контроллеров датчиков не могут быть объединены в один пул.The disadvantage of this technical solution is the limited functionality when organizing the collection of information from sensors in a distributed computing system, because on the basis of two of these devices you can create a high-speed communication channel (SpaceWire link served by two input / output ports) between two host systems: processor modules, or other similar nodes with software control. When one host system is a processor module for collecting and processing data and through the link receives a stream of information from the sensor, the controller of which is the second host system, then, as a rule, the speed of data coming from the sensor is many times less than the bandwidth of the SpaceWire link ( 400 Mbps) and the processor module for data processing in this case remains unloaded. The limited functionality of the second port on the other end of the link does not allow to increase the flow by combining the transmitted data from a certain set of low-speed sensors through the link and the input / output port of the processor data processing module for efficient use of its processing power. This technical solution used to implement the I / O port does not allow connecting more than one host system to its system interface, therefore several sensor controllers cannot be combined into one pool.

Преодоление этих ограничений позволяет применяемая в технологии SpaceWire коммутация пакетов с использованием коммутатора SpaceWire, который дополнительно включается в состав коммутационной системы и ставится в разрыв линка между двумя хост-системами. Как правило, такие коммутаторы имеют достаточное число портов, что позволяет подключить к ним требуемое количество контроллеров датчиков. Однако коммутатор SpaceWire является отдельным внешним устройством по отношению к данному техническому решению. Это существенно более сложное и энергопотребляющее устройство, и поэтому не во всех проектах его применение будет оправдано не только с технической, но и с экономической точки зрения.Overcoming of these limitations allows the packet switching used in SpaceWire technology using the SpaceWire switch, which is additionally included in the switching system and puts the link between the two host systems in break. As a rule, such switches have a sufficient number of ports, which allows you to connect the required number of sensor controllers to them. However, the SpaceWire switch is a separate external device in relation to this technical solution. This is a much more complex and energy-consuming device, and therefore not in all projects its use will be justified not only from a technical, but also from an economic point of view.

Другое функциональное ограничение проявляется при организации взаимодействия данного технического решения с хост-системой. Через системный интерфейс порта SpaceWire и хост-системы передается поток байтов, принимаемый или передаваемый в виде пакетов данных. Поэтому хост-система должна быть способной поддерживать функции сетевого уровня и более высокого транспортного уровня эталонной модели OSI, а также решать задачи администрирования, связанные с настройкой и конфигурирования порта, для реализации протоколов линка SpaceWire. Такой круг задач решается, если хост-система представляет собой компьютер или процессорный модуль с программным управлением. Для управления работой датчика достаточно контроллера с автоматом управления на жесткой логике, и использование в этом случае процессорного модуля с программным управлением является избыточным вариантом, не оправданным ни с технической, ни с экономической точки зрения, а для бортовых комплексов является и вовсе неприемлемым.Another functional limitation is manifested when organizing the interaction of this technical solution with the host system. Through the system interface of the SpaceWire port and the host system, a stream of bytes is received, received or transmitted as data packets. Therefore, the host system must be able to support the functions of the network layer and the higher transport layer of the OSI reference model, as well as solve the administrative tasks associated with setting up and configuring the port for implementing the SpaceWire link protocols. This range of tasks is solved if the host system is a computer or processor module with software control. To control the operation of the sensor, a controller with a control logic based on strict logic is sufficient, and the use of a processor module with program control in this case is an excess option that is not justified from a technical or economic point of view, but is completely unacceptable for on-board systems.

В основу настоящей полезной модели поставлена задача разработки устройства коммуникационных интерфейсов SpaceWire (двухпортового), с обеспечением возможности коммутации пакетов между портами, а также подключения терминальных узлов (хост-систем) в облегченном варианте исполнения без программного управления и требующего наличие только управляющего автомата на жесткой логике, что присуще контроллерам датчиков.The present utility model is based on the task of developing the SpaceWire communication interface device (two-port), with the possibility of packet switching between ports, as well as connecting terminal nodes (host systems) in a lightweight version without software control and requiring only a control machine with hard logic that is inherent in sensor controllers.

Техническим результатом предлагаемого решения является расширение области применения устройства коммуникационных интерфейсов SpaceWire благодаря расширению функциональных возможностей устройства: обеспечивается возможность построения различных конфигураций путем последовательного соединения двухпортовых устройств коммуникационных интерфейсов SpaceWire между собой и, как следствие, достигается способность реализации передачи данных от произвольного множества датчиков в один порт SpaceWire, полностью используя его пропускную способность, чтобы загрузить подключенный к нему процессор сбора и обработки данных максимально полно. Кроме того, такие коммуникационные системы обладают свойством масштабирования, позволяя соединять произвольное множество процессоров сбора и обработки данных с требуемым числом датчиков.The technical result of the proposed solution is to expand the scope of the SpaceWire communication interface device by expanding the device’s functionality: it is possible to build various configurations by connecting the SpaceWire communication interface devices two-way in series with each other and, as a result, the ability to implement data transmission from an arbitrary set of sensors to one port is achieved SpaceWire, making full use of its bandwidth, To download the connected data acquisition and processing engine as fully as possible. In addition, such communication systems have the ability to scale, allowing you to connect an arbitrary set of processors for collecting and processing data with the required number of sensors.

Технический результат достигается тем, что в предложенном решении устройства коммуникационных интерфейсов SpaceWire для использования в коммуникационной системе, объединяющей как минимум один компьютер или процессор обработки данных с одним или более терминальным узлом, обеспечивается последовательное соединение устройств через коммуникационный канал SpaceWire, причем в устройстве коммуникационных интерфейсов SpaceWire, содержащем порт SpaceWire, в который входит блок выдачи данных, блок приема данных, блок управления и блок управления потоком данных, выход запроса на выдачу символа управления потоком которого соединен с одноименным входом блока выдачи данных, выход готовности выдачи символа управления потоком которого соединен с одноименным входом блока управления потоком данных, входы подтверждения приема символа управления потоком и подтверждения приема информационного символа которого соединены соответственно с одноименными входами блока управления и одноименными выходами блока приема данных, выход ошибки кодировки символа которого является выходом ошибки кодировки символа системного интерфейса порта и соединен с одноименным входом блока управления, первый и второй выходы сброса которого соединены с входами сброса соответственно блока выдачи данных и блока приема данных, входы данных и стробирования которого являются входами коммуникационного канала приема порта SpaceWire, коммуникационного канала выдачи порта SpaceWire являются выходами данных и стробирования блока выдачи данных, вход синхронизации выдачи данных которого является входом синхронизации выдачи данных системного интерфейса порта, вход чтения данных системного интерфейса приемника порта является одноименным входом блока приема данных, выходы данных для приема и готовности данных для приема которого являются соответствующими выходами системного интерфейса приемника порта, выход ошибки кредитования системного интерфейса порта является одноименным выходом блока управления потоком данных и соединен с одноименным входом блока управления, третий выход сброса которого соединен с входом сброса блока управления потоком данных, входы подтверждения выдачи информационного символа и разрешения приема данных которого соединены с одноименными выходами соответственно блока выдачи данных и блока приема данных, вход сброса системного интерфейса порта является входом сброса блока управления, выход готовности выдачи данных системного интерфейса передатчика порта является одноименным выходом блока выдачи данных, входы записи и данных для выдачи системного интерфейса порта являются соответствующими входами блока выдачи данных, вход локальной синхронизации порта соединен с входами локальной синхронизации блока управления, блока управления потоком данных, блока приема данных, блока выдачи данных, вход разрешения передачи символов управления потоком которого соединен с одноименным выходом блока управления, выход ошибки рассоединения блока приема данных соединен с одноименным входом блока управления и является выходом ошибки рассоединения системного интерфейса порта, выход установления соединения системного интерфейса порта является выходом установления соединения блока приема данных и соединен с одноименным входом блока управления, введены второй порт SpaceWire, блок коммутации пакетов данных, два блока управления скоростью передачи, два блока формирования синхросигналов передачи, блок регистров режима/состояния, блок регистров маршрутизации, селектор пакетов, формирователь протокола RMAP, контроллер интерфейса АНВ Master и контроллер интерфейса АНВ Slave, причем выходы системного интерфейса каждого из двух портов SpaceWire соединены соответственно с группами входов состояния одноименного порта блока регистров режима/состояния, а также соединены соответственно с входами наличия синхронизации блоков управления скоростью передачи, выходы изменения скорости которых соединены соответственно с входами блоков формирования синхросигналов передачи, выходы которых соединены с входами синхронизации выдачи данных каждого из двух портов SpaceWire, в каждом из которых входы управления состоянием блока управления являются одноименными входами каждого из двух портов SpaceWire и соединены соответственно с первым и вторым выходами управления состоянием блока регистров режима/состояния, первый и второй входы-выходы состояния которого соединены соответственно с входами-выходами состояния каждого из блоков управления скоростью, третий вход-выход состояния блока регистров режима/состояния соединен с входом-выходом состояния блока коммутации пакетов данных, первый и второй входы-выходы передачи которого соединены соответственно с одноименными входами-выходами каждого порта SpaceWire, входы-выходы приема которых соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами приема блока коммутации пакетов данных, вход-выход адресации которого соединен с одноименным входом-выходом блока регистров маршрутизации, информационный вход-выход которого соединен с первым управляющим входом-выходом контроллера интерфейса АНВ Slave, второй управляющий вход-выход которого соединен с информационным входом-выходом блока регистров режима/состояния, четвертый вход-выход состояния которого соединен с входом-выходом состояния формирователя протокола RMAP, первый и второй информационные входы-выходы которого соединены соответственно с первым информационным входом-выходом контроллера интерфейса АНВ Master и с входом-выходом данных селектора пакетов, вход-выход пакетных данных которого соединен с одноименным входом-выходом блока коммутации пакетов данных, входы-выходы интерфейса шины АНВ устройства являются одноименными входами-выходами контроллера интерфейса АНВ Master, второй информационный вход-выход которого соединен с информационным входом-выходом контроллера интерфейса АНВ Slave, вход сброса которого соединен с входами сброса контроллера интерфейса АНВ Slave, формирователя протокола RMAP, селектора пакетов, блока регистров маршрутизации, блока регистров режима/состояния, двух блоков управления скоростью передачи и с входами сброса каждого из двух портов SpaceWire и является входом начальной установки устройства, вход локальной синхронизации которого соединен с входами локальной синхронизации каждого из двух портов SpaceWire и с входами синхронизации двух блоков управления скоростью передачи, блока регистров режима/состояния, блока регистров маршрутизации, селектора пакетов, формирователя протокола RMAP, контроллера интерфейса АНВ Master и контроллера интерфейса АНВ Slave.The technical result is achieved by the fact that in the proposed solution, the SpaceWire communication interface device for use in a communication system that combines at least one computer or data processor with one or more terminal nodes, provides a serial connection of devices through the SpaceWire communication channel, and in the device of the SpaceWire communication interfaces containing the SpaceWire port, which includes a data output unit, a data reception unit, a control unit, and a data flow control unit s, the output of the request for issuing a flow control symbol which is connected to the input of the data output unit of the same name, the output of the readiness of issuing the flow control symbol of which is connected to the input of the data flow control unit of the same name, the inputs of acknowledging the receipt of the flow control symbol and confirming receipt of the information symbol of which are connected respectively with the same name inputs of the control unit and the same outputs of the data receiving unit, the output of the character encoding error of which is the output of the coding error the port of the system interface of the port and is connected to the input of the control unit of the same name, the first and second reset outputs of which are connected to the reset inputs of the data output unit and data reception unit, the data and gating inputs of which are inputs of the communication channel for receiving the SpaceWire port, the communication channel for issuing the SpaceWire port are data outputs and gates of the data output unit, the input of the data output synchronization of which is the input of the data output synchronization of the port system interface, the input is read The data of the system interface of the port receiver is the input of the data receiving unit of the same name, the data outputs for receiving and readiness of data for receiving which are the corresponding outputs of the system interface of the port receiver, the credit error output of the port system interface is the same output of the data flow control unit and is connected to the unit input of the same name control, the third output of the reset of which is connected to the reset input of the data flow control unit, inputs confirm the issuance of informational sim ol and data reception permissions of which are connected to the outputs of the same data output unit and data reception unit, the port system interface reset input is the control unit reset input, the port transmitter system interface readiness output output is the same output as the data output unit, recording and data inputs for the output of the system interface of the port are the corresponding inputs of the data output unit, the input of the local port synchronization is connected to the inputs of the local synchronization unit board, data flow control unit, data receiving unit, data output unit, the flow control symbol transmitting permission input of which is connected to the same output of the control unit, the disconnect error output of the data receiving unit is connected to the same input of the control unit and is the output of the disconnection of the port system interface the output of the connection of the system interface of the port is the output of the connection of the data receiving unit and connected to the input of the control unit of the same name, introduced the second SpaceWire port, a data packet switching unit, two transmission rate control units, two transmission clock generation units, a mode / status register unit, a routing register unit, a packet selector, RMAP protocol shaper, an ANV Master interface controller and an ANV Slave interface controller, with outputs the system interface of each of the two SpaceWire ports are connected respectively to the status input groups of the same name port of the mode / status register block, and are also connected respectively to the presence of sync inputs onization of the transmission rate control units, the speed change outputs of which are connected respectively to the inputs of the transmit clock generation units, the outputs of which are connected to the data output synchronization inputs of each of the two SpaceWire ports, in each of which the status control inputs of the control unit are the inputs of the same name of each of the two SpaceWire ports and connected respectively to the first and second outputs of the state control of the block of registers of the mode / state, the first and second inputs and outputs of the state of which are connected respectively to the status input / output of each of the speed control units, the third status input / output of the mode / status register block is connected to the status input / output of the data packet switching unit, the first and second transmission inputs and outputs of which are connected respectively to the same input / output of each SpaceWire ports, the input-output of which are connected respectively to the first and second input-output of the receiving unit of the packet switching data packets, the input-output addressing of which is connected to the same input the output of the routing register block, the information input-output of which is connected to the first control input-output of the ANV Slave interface controller, the second control input-output of which is connected to the information input-output of the mode / state register block, the fourth status input-output of which is connected to the input- status output of the RMAP protocol shaper, the first and second information inputs / outputs of which are connected respectively to the first information input / output of the ANV Master interface controller and input / output of the packet selector, the input-output of the packet data of which is connected to the input-output of the packet data switching unit of the same name, the inputs and outputs of the ANV bus interface are the same inputs and outputs of the ANV Master interface controller, the second information input-output of which is connected to the information input-output the Slave ANV interface controller, the reset input of which is connected to the reset inputs of the Slave ANV interface controller, RMAP protocol shaper, packet selector, routing register block, re register block the mode / state of the two transfer rate control units and with the reset inputs of each of the two SpaceWire ports and is the input of the initial installation of the device, the local synchronization input of which is connected to the local synchronization inputs of each of the two SpaceWire ports and with the synchronization inputs of the two transfer speed control units, block mode / status registers, routing register block, packet selector, RMAP protocol shaper, ANV Master interface controller and ANV Slave interface controller.

Предпочтительно, блок коммутации пакетов данных содержит блок адаптивной коммутации, блок широковещания, коммутационную матрицу, два контроллера портов SpaceWire, каждый из которых состоит из блоков управления приемом и передачей порта SpaceWire, и контроллер порта FIFO, состоящий из блоков управления приемом и передачей, причем входы сброса и локальной синхронизации блока коммутации пакетов соединены соответственно с одноименными входами блока адаптивной маршрутизации, блока широковещания, блоков управления приемом и передачей контроллера порта FIFO и каждого из двух контроллеров порта SpaceWire, первые входы-выходы блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire являются соответственно первым и вторым входом-выходом приема блока коммутации пакетов данных, первые входы-выходы блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire являются соответственно первым и вторым входом-выходом передачи блока коммутации пакетов данных, вторые входы-выходы блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire и порта FIFO соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами-выходами приема коммутационной матрицы, вторые входы-выходы блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire и порта FIFO соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами-выходами передачи коммутационной матрицы, первые входы-выходы блоков управления приемом и передачей контроллера порта FIFO соединены с входом-выходом пакетных данных блока коммутации пакетов данных, входы-выходы адресной информации блоков управления приемом и передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire, блоков управления приемом и передачей контроллера порта FIFO, блоков адаптивной маршрутизации и широковещания соединены с входом-выходом адресации блока коммутации пакетов данных, вход-выход состояния которого соединен с одноименными входами-выходами блоков управления приемом и передачей контроллера порта FIFO, блоков управления приемом и передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire, блоков адаптивной маршрутизации и широковещания, выходы запроса блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire соединены с соответствующими разрядами шины запросов, которые соединены соответственно с входами запросов блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire, выходы подтверждения блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire соединены с соответствующими разрядами шины подтверждений, которые соединены соответственно с входами подтверждений блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire, входы-выходы селекции которых соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами селекции блока адаптивной маршрутизации, третий вход-выход селекции которого соединен с входом-выходом селекции блока управления приемом контроллера порта FIFO, входы-выходы регулирования блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire которых соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами регулирования блока широковещания, третий и четвертый выходы регулирования которого соединены соответственно с входами регулирования блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire, пятый вход-выход регулирования блока широковещания соединен с входом-выходом регулирования блока управления приемом контроллера порта FIFO, шестой выход регулирования блока широковещания соединен с входом регулирования блока управления передачей контроллера порта FIFO.Preferably, the data packet switching unit comprises an adaptive switching unit, a broadcasting unit, a switching matrix, two SpaceWire port controllers, each of which consists of SpaceWire port transmit and receive control units, and a FIFO port controller, consisting of transmit and receive control units, the inputs the reset and local synchronization of the packet switching unit are connected respectively to the inputs of the adaptive routing unit, the broadcasting unit, and the controller receiving and transmitting control units via the FIFO and each of the two SpaceWire port controllers, the first inputs and outputs of the control units for receiving controllers of the first and second SpaceWire ports are the first and second input and output of the receiving unit for switching data packets, the first inputs and outputs of the control units for transmitting controllers of the first and second SpaceWire ports are respectively the first and second input-output of the transmission unit for switching data packets, the second inputs and outputs of the control units for receiving controllers of the first and second SpaceWire ports and the FIFO port are connected respectively respectively, with the first, second, and third inputs and outputs of the switching matrix, the second inputs and outputs of the transmission control units of the controllers of the first and second SpaceWire ports and the FIFO port are connected respectively to the first, second, and third inputs and outputs of the switching matrix, the first inputs and outputs of the blocks the control of reception and transmission of the FIFO port controller are connected to the input-output of packet data of the data packet switching unit, the input-output addresses of the address information of the control units of the first and second controllers the second SpaceWire ports, control units for receiving and transmitting the FIFO port controller, adaptive routing and broadcasting blocks are connected to the input-output addresses of the data packet switching unit, the status input-output of which is connected to the input-outputs of the FIFO port controller receiving and transmitting control units of the same name, blocks control of reception and transmission of controllers of the first and second ports of SpaceWire, adaptive routing and broadcasting blocks, request outputs of control units of reception of controllers of the first and second SpaceWire mouths are connected to the corresponding bits of the request bus, which are connected respectively to the request inputs of the transmission control units of the controllers of the first and second SpaceWire ports, confirmation outputs of the transmission control units of the controllers of the first and second SpaceWire ports are connected to the corresponding bits of the confirmation bus, which are connected respectively to the acknowledgment inputs of the blocks control reception of the controllers of the first and second ports of SpaceWire, the inputs and outputs of the selection of which are connected respectively to the first and the second inputs and outputs of the selection of the adaptive routing unit, the third input-output of the selection of which is connected to the input-output of the selection of the reception control unit of the FIFO port controller, the control inputs and outputs of the control units of the controllers of the first and second SpaceWire ports which are connected respectively to the first and second inputs control outputs of the broadcasting unit, the third and fourth control outputs of which are connected respectively to the control inputs of the transmission control units of the controllers of the first and orogo ports SpaceWire, fifth input-output broadcast regulation block connected to the input-output port regulation reception FIFO control unit controller, the sixth broadcast regulation block output is connected to the input port of FIFO controller regulating the transmission control unit.

Предлагаемое в рамках настоящей полезной модели устройство предназначено для организации высокоскоростной передачи информации от одного или произвольного множества модулей сбора данных (датчиков) к процессору обработки данных или компьютеру по дуплексному последовательному коммуникационному каналу - коммуникационному интерфейсу SpaceWire, и может быть использовано при создании бортовых вычислительных комплексов и сетей для применения в широких областях, а также в различных встраиваемых применениях, требующих пониженного энергопотребления и высокого быстродействия. В предлагаемом техническом решении обеспечивается возможность для повышения скорости передачи данных через коммуникационный канал SpaceWire, то есть выдачи и приема данных в устройстве коммуникационного интерфейса при одновременном ограничении роста энергопотребления за счет разделения всех элементов устройства на два временных домена. Первый временной домен включает элементы передатчика в порте SpaceWire устройства, непосредственно осуществляющие выдачу и работающие на частоте выдачи данных в коммуникационный интерфейс, а также элементы приемника в порте SpaceWire устройства, непосредственно обеспечивающие прием битов данных из коммуникационного канала и работающие на частоте принимаемых сигналов из коммуникационного интерфейса. Второй временной домен, в который включены элементы устройства, осуществляющие подготовку выдаваемых символов данных и обработку принимаемых символов данных, работает на частоте локальной синхронизации устройства. Для повышения пропускной способности коммуникационного интерфейса SpaceWire частота выдачи данных может быть увеличена в несколько раз по сравнению с частотой локальной синхронизации. Поскольку минимизируется число триггеров, работающих на максимальной частоте передачи данных, то это способствует снижению потребляемой мощности. Данное устройство может быть эффективно использовано для создания распределенных бортовых комплексов сбора и обработки больших объемов данных, получаемых от датчиков. За счет расширения функциональных возможностей данного технического решения значительно упрощаются требования к структуре аппаратно-программных средств терминальных модулей сбора информации, которые обеспечивают подключение датчиков к коммуникационному интерфейсу SpaceWire. Сложность таких контроллеров датчиков может быть существенно уменьшена, поскольку их функции по подключению к коммуникационному интерфейсу SpaceWire упрощаются и могут быть реализованы на основе автомата с жесткой логикой. Данное устройство обеспечивает возможность самостоятельного считывания данных от датчика, накопленных в памяти модуля сбора информации (контроллера датчика), через интерфейс шины АНВ, формирования пакеты данных в соответствии со стандартом SpaceWire и отправление их в один из двух или в оба коммуникационных канала SpaceWire для передачи в процессор(ы) обработки данных. Кроме того, для того чтобы полностью использовать пропускную способность коммуникационного канала SpaceWire для загрузки процессора обработки данных в него необходимо коммутировать потоки данных более чем от одного датчика. Решение этой проблемы обеспечивается при последовательном соединении предлагаемых устройств по линкам SpaceWire в конфигурации типа шина или кольцо, в результате чего достигается возможность коммутировать потоки данных от требуемого числа датчиков для полной загрузки коммуникационного канала SpaceWire, к которому подключается процессор обработки данных.The device proposed in the framework of this utility model is intended for organizing high-speed transmission of information from one or an arbitrary set of data acquisition modules (sensors) to a data processor or computer via a duplex serial communication channel - the SpaceWire communication interface, and can be used to create on-board computer systems and networks for use in wide areas, as well as in various embedded applications requiring low power consumption laziness and high speed. The proposed technical solution provides the opportunity to increase the speed of data transfer through the SpaceWire communication channel, that is, the issuance and reception of data in the communication interface device while limiting the growth of energy consumption by dividing all elements of the device into two temporary domains. The first time domain includes transmitter elements in the SpaceWire port of the device that directly issue and operate at the frequency of data output to the communication interface, as well as receiver elements in the SpaceWire port of the device that directly receive data bits from the communication channel and operate at the frequency of received signals from the communication interface . The second time domain, which includes elements of the device that prepares the output data characters and processes the received data characters, operates at the local clock frequency of the device. To increase the throughput of the SpaceWire communication interface, the frequency of data output can be increased several times in comparison with the frequency of local synchronization. Since the number of triggers operating at the maximum data transfer frequency is minimized, this helps to reduce power consumption. This device can be effectively used to create distributed on-board systems for collecting and processing large amounts of data received from sensors. By expanding the functionality of this technical solution, the requirements for the structure of hardware and software of terminal information collection modules are simplified, which provide the connection of sensors to the communication interface of SpaceWire. The complexity of such sensor controllers can be significantly reduced, since their functions of connecting to the SpaceWire communication interface are simplified and can be implemented on the basis of a machine with strict logic. This device provides the ability to independently read data from the sensor, stored in the memory of the data acquisition module (sensor controller), via the ANV bus interface, form data packets in accordance with the SpaceWire standard and send them to one of two or both SpaceWire communication channels for transmission to data processor (s). In addition, in order to fully use the bandwidth of the SpaceWire communication channel to load the data processor into it, it is necessary to switch data streams from more than one sensor. The solution to this problem is provided by connecting the proposed devices in series via SpaceWire links in a bus or ring type configuration, as a result of which it is possible to switch data streams from the required number of sensors to fully load the SpaceWire communication channel to which the data processing processor is connected.

Отдельные элементы устройства могут быть реализованы стандартными средствами из данной области техники (схемотехнические решения), при этом только системное решение, предложенное в рамках настоящей полезной модели, позволяет достигнуть соответствующего технического результата, поскольку только совокупность признаков, предложенных в формуле полезной модели, обеспечивает указанные преимущества по сравнению с аналогами из уровня техники.Individual elements of the device can be implemented by standard means from the given field of technology (circuitry solutions), and only the system solution proposed in the framework of this utility model allows to achieve the corresponding technical result, since only the totality of the features proposed in the utility model formula provides these advantages in comparison with analogues of the prior art.

Детально сущность данного технического решения поясняется описанием со ссылками на чертежи, где на фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 - структурная схема блока коммутации пакетных данных, на фиг. 3 - функциональная схема порта SpaceWire, на фиг. 4 - функциональная схема блока управления приемом, на фиг. 5 - функциональная схема блока управления передачей, на фиг. 6 приведен граф машины состояния, описывающий режимы функционирования порта SpaceWire, на фиг. 7 - автомат состояний блока управления приемом контроллера порта SpaceWire, на фиг. 8 - автомат состояний блока управления передачей контроллера порта SpaceWire, на фиг. 9 - временные диаграммы выполнения команд записи и чтения протокола RMAP, на фиг. 10 - примеры формирования путевого адреса пакетов данных SpaceWire, на фиг. 11 - примеры сетевых структур с применением данных устройств, на фиг. 12 - вариант последовательного включения устройств в структуре типа «цепочка».The essence of this technical solution is explained in detail by the description with reference to the drawings, where in FIG. 1 is a structural diagram of a device; FIG. 2 is a block diagram of a packet data switching unit; FIG. 3 is a functional diagram of the SpaceWire port, in FIG. 4 is a functional diagram of a reception control unit; FIG. 5 is a functional diagram of a transmission control unit; FIG. 6 is a state machine graph describing the operating modes of the SpaceWire port; FIG. 7 is a state machine of the reception control unit of the SpaceWire port controller, in FIG. 8 is a state machine of a transmission control unit of a SpaceWire port controller; FIG. 9 is a timing chart for executing RMAP write and read commands; FIG. 10 illustrates examples of generating the path address of SpaceWire data packets; FIG. 11 - examples of network structures using these devices, FIG. 12 is an embodiment of sequentially connecting devices in a “chain” type structure.

Как показано на фиг. 1, предлагаемое устройство содержит блок 1 коммутации пакетов данных, два порта 2 и 3 SpaceWire, два блока 4 и 5 управления скоростью, два блока 6 и 7 формирования синхросигналов передачи, блок 8 регистров режима/состояния, блок 9 регистров маршрутизации, селектор 10 пакетов, формирователь 11 протокола RMAP, контроллер 12 интерфейса АНВ Master, контроллер 13 интерфейса АНВ Slave, входы 14 коммуникационного канала приема первого линка SpaceWire, выходы 15 коммуникационного канала выдачи первого линка SpaceWire, входы 16 коммуникационного канала приема второго линка SpaceWire, выходы 17 коммуникационного канала выдачи второго линка SpaceWire, входы-выходы 18 интерфейса шины АНВ устройства, вход 19 начальной установки устройства, вход 20 локальной синхронизации устройства, выходы 21 и 22 системного интерфейса, входы 23 и 24 синхронизации выдачи данных, входы 25 и 26 управления состоянием, первые входы-выходы приема 27 и передачи 28, вторые входы-выходы приема 29 и передачи 30, вход 31 сброса, вход 32 локальной синхронизации, вход-выход 33 состояния, вход-выход 34 адресации, вход-выход 35 пакетных данных, вход-выход 36 данных, первый информационный вход-выход 37, вход-выход 38 состояния, информационный вход-выход 39, информационные входы-выходы 40 и 41, первый вход-выход 42 состояния, второй вход-выход 43 состояния, выходы 44 и 45 изменения скорости.As shown in FIG. 1, the proposed device contains a block 1 for switching data packets, two ports 2 and 3 SpaceWire, two blocks 4 and 5 for speed control, two blocks 6 and 7 for generating transmission clock signals, block 8 registers of mode / state, block 9 registers of routing, selector 10 packets , RMAP protocol driver 11, ANV Master interface controller 12, ANV Slave interface controller 13, inputs 14 of the communication channel for receiving the first SpaceWire link, outputs 15 of the communication channel for issuing the first SpaceWire link, inputs 16 for the communication channel for receiving the second SpaceWire link, you odes 17 of the communication channel for issuing the second SpaceWire link, inputs and outputs 18 of the ANV bus interface of the device, input 19 of the initial installation of the device, input 20 of the local synchronization of the device, outputs 21 and 22 of the system interface, inputs 23 and 24 of synchronization of data output, control inputs 25 and 26 state, the first inputs and outputs of reception 27 and transmission 28, the second inputs and outputs of reception 29 and transmission 30, reset input 31, local synchronization input 32, status input-output 33, addressing input-output 34, packet data input-output 35, input-output 36 data, the first information input input-output 37, input-output 38 status, information input-output 39, information inputs-outputs 40 and 41, the first input-output 42 status, the second input-output 43 status, outputs 44 and 45 of the speed change.

Блок 1 коммутации пакетов данных (см. фиг. 2) содержит блок 46 адаптивной коммутации, блок 47 широковещания, коммутационную матрицу 48, два контроллера 49 и 50 портов SpaceWire, контроллер 51 порта FIFO, блок 52 управления приемом, входящий в состав каждого из контроллеров 49, 50 и 51, блок 53 управления передачей, входящий в состав каждого из контроллеров 49, 50 и 51, вторые входы-выходы 54 приема и 55 передачи контроллера 49 первого порта SpaceWire, вторые входы-выходы 56 приема и 57 передачи контроллера 50 второго порта SpaceWire, вторые входы-выходы 58 приема и 59 передачи контроллера 51 порта FIFO, шина 60 запросов, шина 61 подтверждений, первый 64 и второй 65 входы-выходы селекции, третий 66 вход-выход селекции, первый 68 и второй 69 входы-выходы регулирования, третий 70 и четвертый 71 выходы регулирования, пятый 72 вход-выход регулирования и шестой 73 выход регулирования.Unit 1 switching data packets (see Fig. 2) contains an adaptive switching unit 46, a broadcasting unit 47, a switching matrix 48, two SpaceWire ports 49 and 50, a FIFO port controller 51, and a reception control unit 52 included with each of the controllers 49, 50 and 51, the transmission control unit 53, which is part of each of the controllers 49, 50 and 51, the second input-output 54 of the transmission and 55 transmission of the controller 49 of the first SpaceWire port, the second input-output 56 of the transmission and 57 of the transmission of the second controller 50 SpaceWire ports, second I / O 58 receive and 59 transmit control RA 51 FIFO ports, 60 request bus, 61 acknowledgment bus, first 64 and second 65 selection inputs and outputs, third 66 selection inputs and outputs, first 68 and second 69 control inputs and outputs, third 70 and fourth 71 control outputs, fifth 72 input-output regulation and the sixth 73 output regulation.

Порт 2 (3) SpaceWire содержит (см. фиг. 3) блок 75 выдачи данных, блок 76 приема данных, блок 77 управления потоком данных, блок 78 управления, выход 79 подтверждения приема символа управления потоком, выход 80 подтверждения приема информационного символа, выход 81 запроса на выдачу символа управления потоком, первый выход 82 сброса, второй выход 83 сброса, третий выход 84 сброса, выход 85 ошибки рассоединения, выход 86 готовности выдачи символа управления потоком, вход 87 синхронизации выдачи данных, входы 88 данных и 89 стробирования, выходы 90 данных и 91 стробирования, выход 92 готовности выдачи данных, вход 93 записи, вход 94 данных для выдачи, вход 95 чтения данных, выход 96 данных для приема, выход 97 готовности данных для приема, вход 98 локальной синхронизации, вход 99 сброса, выход 100 ошибки кредитования, выход 101 ошибки кодировки символа, выход 102 установления соединения, выход 103 разрешения передачи символа управления потоком, выход 104 подтверждения выдачи информационного символа, выход 105 разрешения приема данных.The SpaceWire port 2 (3) contains (see FIG. 3) a data output unit 75, a data reception unit 76, a data flow control unit 77, a control unit 78, a flow control symbol acknowledgment output 79, an information symbol acknowledgment output 80, an output 81 requests for the issuance of a flow control symbol, first reset output 82, second reset output 83, third reset output 84, disconnect error output 85, output 86 for flow control character output, input 87 for synchronization of data output, inputs 88 for data and 89 gates, outputs 90 data and 91 gates niya, output 92 ready to issue data, input 93 records, input 94 data for output, input 95 data reading, output 96 data for reception, output 97 data availability for reception, input 98 local synchronization, input 99 reset, output 100 credit errors, symbol encoding error output 101, connection establishment output 102, flow control symbol transmission permission output 103, information symbol output confirmation output 104, data reception permission output 105.

Блок 52 управления приемом содержит (см. фиг. 4) блок 106 трансляции и буферизации данных, блок 107 управления входным интерфейсом, блок 108 селекции выходных портов, блок 109 запросов выходных портов, блок 110 управления коммутацией каналов, вход 111 принятых данных (Data_in), вход 112 установки данных (Valid_in), выход 113 готовности (Re_out), выход 114 данных (Data_out), выход 115 установки данных (Valid_out), вход 116 готовности (Re_in), выход 117 запросов, вход 118 подтверждения, выход 119 заголовка пакета, выход 120 текущего состояния, выход 121 признака удаления, выход 122 исходного набора портов, выход 123 признака получения грантов, выход 124 признака проключения канала, выход 125 ошибочного адреса пакета, выход 126 вектора выходных портов.The reception control unit 52 contains (see FIG. 4) a data translation and buffering unit 106, an input interface control unit 107, an output port selection unit 108, an output port request unit 109, a channel switching control unit 110, a received data input 111 (Data_in) , data setting input 112 (Valid_in), ready output 113 (Re_out), data output 114 (Data_out), data setting output 115 (Valid_out), ready input 116 (Re_in), 117 request output, 118 confirmation input, packet header output 119 , output 120 of the current state, output 121 of a sign of deletion, output 122 of the original set of mouths, output 123 signs of receiving grants, output 124 signs of channel termination, output 125 of an erroneous packet address, output 126 of the vector of output ports.

Блок 53 управления передачей содержит (см. фиг. 5) блок 127 арбитража, блок 128 состояния, вход 62 запросов, выход 63 подтверждения, выход 129 проключения канала, выход 130 текущего состояния.The transmission control unit 53 contains (see FIG. 5) an arbitration unit 127, a status unit 128, a request input 62, a confirmation output 63, a channel shutdown output 129, a current status output 130.

Блок 1 коммутации пакетов данных предназначен для коммутации пакетов в соответствии со стандартом SpaceWire либо между первыми входами-выходами приема 27 и передачи 28 с одной стороны и вторыми входами-выходами приема 29 и передачи 30 с другой стороны, либо между первыми входами-выходами приема 27 и передачи 28 с одной стороны и входом-выходом 35 пакетных данных с другой стороны, либо, наконец, между вторыми входами-выходами приема 29 и передачи 30 с одной стороны и входом-выходом 35 пакетных данных с другой стороны. Первый вход-выход приема 27 блока 1 коммутации пакетов данных соединен с входом-выходом приема первого порта 2 SpaceWire. Первый вход-выход передачи 28 блока 1 коммутации пакетов данных соединен с входом-выходом передачи первого порта 2 SpaceWire. Второй вход-выход приема 29 блока 1 коммутации пакетов данных соединен с входом-выходом приема второго порта 3 SpaceWire. Второй вход-выход передачи 30 блока 1 коммутации пакетов данных соединен с входом-выходом передачи второго порта 3 SpaceWire. Вход-выход пакетных данных 35 блока 1 коммутации пакетов данных соединен с входом-выходом пакетных данных селектора 10 пакетов. Вход сброса блока 1 является входом 19 начальной установки устройства. Вход локальной синхронизации блока 1 является входом 20 локальной синхронизации устройства.The packet data switching unit 1 is intended for packet switching in accordance with the SpaceWire standard either between the first inputs / outputs of reception 27 and transmission 28 on the one hand and second inputs and outputs of reception 29 and transmission 30 on the other side, or between the first inputs and outputs of reception 27 and transmitting 28 on the one hand and input-output 35 of packet data on the other hand, or, finally, between the second inputs-outputs of receiving 29 and transmission 30 on the one hand and input-output 35 of packet data on the other hand. The first input-output of reception 27 of the data packet switching unit 1 is connected to the input-output of the reception of the first SpaceWire port 2. The first input-output of the transmission 28 of the data packet switching unit 1 is connected to the transmission input-output of the first SpaceWire port 2. The second input-output of the reception 29 of the data packet switching unit 1 is connected to the input-output of the reception of the second SpaceWire port 3. The second input-output of the transmission 30 of the data packet switching unit 1 is connected to the transmission input-output of the second SpaceWire port 3. The packet data input-output 35 of the data packet switching unit 1 is connected to the packet data input-output of the packet selector 10. The reset input of block 1 is the input 19 of the initial installation of the device. The local synchronization input of block 1 is the input 20 of the local synchronization of the device.

Порт 2 (3) SpaceWire предназначен для приема пакета данных из коммуникационного канала и передачи пакета данных в коммуникационный канал в соответствии со стандартом SpaceWire. Входы данных и стробирования порта 2 (3) SpaceWire являются входами 14 (16) коммуникационного канала приема первого (второго) линка SpaceWire устройства. Выходы данных и стробирования порта 2 (3) SpaceWire являются выходами 15 (17) коммуникационного канала выдачи первого (второго) линка SpaceWire устройства. Выходы 21 (22) системного интерфейса порта 2 (3) SpaceWire соединены с группой входов состояния первого (второго) порта блока 8 регистров режима/состояния и с входами наличия синхронизации блока 4 (5) управления скоростью передачи. Вход 31 сброса порта 2 (3) SpaceWire является входом 19 начальной установки устройства. Вход 32 локальной синхронизации порта 2 (3) SpaceWire является входом 20 локальной синхронизации устройства.Port 2 (3) SpaceWire is designed to receive a data packet from a communication channel and transfer a data packet to a communication channel in accordance with the SpaceWire standard. The data and gating inputs of SpaceWire port 2 (3) are inputs 14 (16) of the communication channel for receiving the first (second) link of the SpaceWire device. The data and gating outputs of SpaceWire port 2 (3) are outputs 15 (17) of the communication channel for issuing the first (second) link of the SpaceWire device. The outputs 21 (22) of the system interface of port 2 (3) SpaceWire are connected to the group of status inputs of the first (second) port of the block 8 of the mode / state registers and to the inputs of the presence of synchronization of the transmission rate control block 4 (5). The reset port 31 input 2 (3) SpaceWire is the input 19 of the initial installation of the device. The input 32 of the local synchronization of port 2 (3) SpaceWire is the input 20 of the local synchronization of the device.

Блок 4 (5) управления скоростью предназначен для динамического регулирования скорости выдачи битов данных в линк SpaceWire через порт 2 (3) в процессе работы устройства с целью достижения максимально высокой пропускной способности коммуникационного канала 15 (17) передачи, при которой связанные им два устройства устойчиво обмениваются данными. Выход 44 (45) изменения скорости блока 4 (5) управления скоростью соединен с входом блока 6 (7) формирования синхросигналов передачи. Вход сброса блока 4 (5) является входом 19 начальной установки устройства. Вход локальной синхронизации блока 4 (5) является входом 20 локальной синхронизации устройства.The speed control unit 4 (5) is designed to dynamically control the speed of outputting data bits to the SpaceWire link through port 2 (3) during operation of the device in order to achieve the highest possible throughput of the communication channel 15 (17) of transmission, at which the two devices are connected stably exchange data. The output 44 (45) of the speed change of the speed control unit 4 (5) is connected to the input of the transmission clock generation unit 6 (7). The reset input of block 4 (5) is the input 19 of the initial installation of the device. The local synchronization input of block 4 (5) is the input 20 of the local synchronization of the device.

Блок 6 (7) формирования синхросигналов передачи обеспечивает в соответствии с коэффициентами скорости, определяемыми блоком 4 (5), генерацию последовательности синхросигналов Tx_PLL, задающих тактовую скорость выдачи битов данных в порте 2 (3) SpaceWire. Выход блока 6 (7) формирования синхросигналов передачи соединен с входом 23 (24) синхронизации выдачи данных порта 2 (3) SpaceWire.Block 6 (7) of the formation of the transmission clock signals provides, in accordance with the speed coefficients determined by block 4 (5), the generation of a sequence of Tx_PLL clock signals that specify the clock bit rate of the data bits in the SpaceWire port 2 (3). The output of the transmission clock generation unit 6 (7) is connected to the input 23 (24) of the synchronization of the data output of the port 2 (3) SpaceWire.

Блок 8 регистров режима/состояния образует конфигурационную память устройства и предназначен для фиксации признаков состояния блоков устройства и хранения программно задаваемых параметров настроек, необходимых для управления режимами работы устройства. Первый (второй) выход 25 (26) управления состоянием блока 8 регистров режима/состояния соединен с входом управления состоянием порта 2 (3) SpaceWire. Первый (второй) вход-выход 42 (43) состояния блока 8 регистров режима/состояния соединен с входом-выходом состояния блока 4 (5) управления скоростью. Третий вход-выход состояния блока регистров 8 режима/состояния соединен с входом-выходом 33 состояния блока 1 коммутации пакетов данных. Четвертый вход-выход состояния блока регистров 8 режима/состояния соединен с входом-выходом 38 состояния формирователя 11 протокола RMAP. Вход сброса блока 8 является входом 19 начальной установки устройства. Вход локальной синхронизации блока 8 является входом 20 локальной синхронизации устройства. Перечень регистров блока 8 приведены в табл. 1.Block 8 registers of the mode / state forms the configuration memory of the device and is intended for fixing signs of the state of the blocks of the device and storing software settings that are required to control the operating modes of the device. The first (second) output 25 (26) of the state control unit 8 registers of the mode / state is connected to the input of the state control of the port 2 (3) SpaceWire. The first (second) state input / output 42 (43) of the block 8 of the mode / state registers is connected to the status input / output of the speed control block 4 (5). The third input-output state of the block of registers 8 mode / state is connected to the input-output 33 of the state of the unit 1 switching of data packets. The fourth input-output status block of registers 8 mode / status is connected to the input-output 38 of the state of the shaper 11 of the RMAP protocol. The reset input of block 8 is the input 19 of the initial installation of the device. The local synchronization input of block 8 is the input 20 of the local synchronization of the device. The list of registers of block 8 are given in table. one.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Блок 9 регистров маршрутизации предназначен для хранения адресов терминальных узлов сети SpaceWire, используемых для выбора маршрутов при коммутации пакетов в соответствии со стандартом SpaceWire. Вход-выход адресации блока 9 регистров маршрутизации соединен с входом-выходом 34 адресации содержит блока 1 коммутации пакетов данных. Вход сброса блока 9 регистров маршрутизации является входом 19 начальной установки устройства. Вход локальной синхронизации блока 9 является входом 20 локальной синхронизации устройства.Block 9 routing registers is designed to store the addresses of the terminal nodes of the SpaceWire network used to select routes when switching packets in accordance with the SpaceWire standard. The addressing input-output of the block 9 of the routing registers is connected to the input-output 34 of the addressing contains a block 1 switching data packets. The reset input of the block 9 routing registers is the input 19 of the initial installation of the device. The local synchronization input of block 9 is the input 20 of the local synchronization of the device.

Селектор 10 пакетов предназначен для поддержки функций конфигурационного порта в данном устройстве и обеспечивает прием из сети SpaceWire пакетов данных, содержащих RMAP команду для данного устройства и передачу в сеть SpaceWire пакетов данных, содержащих ответ на RMAP команду. Вход-выход 36 данных селектора 10 пакетов соединен с вторым информационным входом-выходом формирователя 11 протокола RMAP. Вход сброса селектора 10 пакетов является входом 19 начальной установки устройства. Вход локальной синхронизации селектора 10 является входом 20 локальной синхронизации устройства.The packet selector 10 is designed to support the functions of the configuration port in this device and allows receiving data packets from the SpaceWire network containing the RMAP command for this device and transmitting data packets containing the response to the RMAP command to the SpaceWire network. The input-output 36 of data of the packet selector 10 is connected to the second information input-output of the shaper 11 of the RMAP protocol. The reset input of the packet selector 10 is the input 19 of the initial installation of the device. The local synchronization input of the selector 10 is the local synchronization input 20 of the device.

Формирователь 11 протокола RMAP предназначен для интерпретации команд RMAP протокола, адресованных данному устройству, и обеспечивает выполнение транзакций (операций чтения/записи) с регистрами конфигурационного пространства данного устройства или памятью терминального узла через интерфейс шины АНВ и посылку ответов на выполненные команды. Первый информационный вход-выход 37 формирователя 11 протокола RMAP соединен с первым информационным входом-выходом контроллера интерфейса АНВ Master. Вход сброса формирователя 11 является входом 19 начальной установки устройства. Вход локальной синхронизации формирователя 11 является входом 20 локальной синхронизации устройства.The RMAP protocol shaper 11 is designed to interpret the RMAP protocol commands addressed to this device and provides transactions (read / write operations) with the registers of the configuration space of this device or the memory of the terminal node via the ANV bus interface and sending responses to the executed commands. The first information input-output 37 of the shaper 11 of the RMAP protocol is connected to the first information input-output of the controller of the ANV Master interface. The reset input of the driver 11 is the input 19 of the initial installation of the device. The local synchronization input of the driver 11 is an input 20 of the local synchronization of the device.

Контроллер 12 интерфейса АНВ Master обеспечивает разделение потока транзакций на транзакции, адресованные к внутреннему конфигурационному пространству устройства, и внешние транзакции к памяти терминального узла, подключенной к шине АНВ. Второй информационный вход-выход контроллера 12 интерфейса АНВ Master соединен с информационным входом-выходом 39 контроллера 13 интерфейса АНВ Slave. Входы-выходы контроллера 12 интерфейса АНВ Master являются входами-выходами 18 интерфейса шины АНВ устройства. Вход сброса контроллера 12 интерфейса АНВ Master является входом 19 начальной установки устройства. Вход локальной синхронизации контроллера 12 интерфейса АНВ Master является входом 20 локальной синхронизации устройства.The ANV Master interface controller 12 provides for splitting the transaction flow into transactions addressed to the device’s internal configuration space and external transactions to the terminal node memory connected to the ANV bus. The second information input-output of the controller 12 of the ANV Master interface is connected to the information input-output 39 of the controller 13 of the ANV Slave interface. The inputs and outputs of the controller 12 of the ANV Master interface are the inputs and outputs 18 of the bus interface of the ANV device. The reset input of the controller 12 of the ANV Master interface is the input 19 of the initial installation of the device. The local synchronization input of the controller 12 of the ANV Master interface is the input 20 of the local synchronization of the device.

Контроллер 13 интерфейса АНВ Slave обеспечивает преобразование однословных и пакетных транзакций, поступающих по интерфейсу АНВ, в обращения на чтение и запись к синхронной адресной памяти внутреннего конфигурационного пространства устройства. Первый управляющий вход-выход контроллера 13 интерфейса АНВ Slave соединен с информационным входом-выходом 40 блока 9 регистров маршрутизации. Второй управляющий вход-выход контроллера 13 интерфейса АНВ Slave соединен с информационным входом-выходом 41 блока 8 регистров режима/состояния. Вход сброса контроллера 13 интерфейса АНВ Slave является входом 19 начальной установки устройства. Вход локальной синхронизации выход контроллера 13 интерфейса АНВ Slave является входом 20 локальной синхронизации устройства.The controller 13 of the ANA Slave interface converts single-word and batch transactions arriving on the ANV interface into read and write calls to the synchronous address memory of the device’s internal configuration space. The first control input-output of the controller 13 of the ANA Slave interface is connected to the information input-output 40 of the block 9 of the routing registers. The second control input-output of the controller 13 of the ANA Slave interface is connected to the information input-output 41 of the block 8 of the mode / state registers. The reset input of the controller 13 of the ANV interface Slave is the input 19 of the initial installation of the device. The input of local synchronization the output of the controller 13 of the ANV interface Slave is the input 20 of the local synchronization of the device.

В блоке 1 коммутации пакетов данных блок 46 адаптивной коммутации предназначен для выбора из множества эквивалентных портов номера порта, в который в текущий момент времени будет осуществляться передача пакета данных. Вход-выход состояния блока 46 адаптивной маршрутизации соединен с входом 33 состояния блока 1 коммутации пакетов данных. Вход-выход адресации блока 46 адаптивной маршрутизации соединен с входом-выходом 34 адресации блока 1 коммутации пакетов данных. Первый вход-выход селекции блока 46 адаптивной маршрутизации соединен с входом-выходом 64 селекции блока 52 управления приемом контроллера 49 первого порта SpaceWire. Второй вход-выход селекции блока 46 адаптивной маршрутизации соединен с входом-выходом 65 селекции блока 52 управления приемом контроллера 50 второго порта SpaceWire. Третий вход-выход селекции блока 46 адаптивной маршрутизации соединен с входом-выходом 66 селекции блока 52 управления приемом контроллера 51 порта FIFO. Вход сброса блока 46 адаптивной маршрутизации является входом 31 сброса блока 1 коммутации пакетов данных. Вход локальной синхронизации блока 46 адаптивной маршрутизации является входом 32 локальной синхронизации блока 1 коммутации пакетов данных устройства.In the data packet switching unit 1, the adaptive switching unit 46 is used to select from a number of equivalent ports the port number to which the data packet will be transmitted at the current time. The status input-output of the adaptive routing unit 46 is connected to the status input 33 of the data packet switching unit 1. The input-output addressing unit 46 adaptive routing is connected to the input-output 34 addressing unit 1 switching data packets. The first input-output of the selection block 46 of the adaptive routing is connected to the input-output 64 of the selection block 52 of the reception control of the controller 49 of the first SpaceWire port. The second input-output of the selection block 46 adaptive routing is connected to the input-output 65 of the selection block 52 of the reception control of the controller 50 of the second SpaceWire port. The third input-output of the selection block 46 adaptive routing is connected to the input-output 66 of the selection block 52 of the reception control of the controller 51 of the FIFO port. The reset input of the adaptive routing unit 46 is the reset input 31 of the data packet switching unit 1. The local synchronization input of the adaptive routing unit 46 is the local synchronization input 32 of the device data packet switching unit 1.

Блок 47 широковещания обеспечивает контроль фаз обмена и смены уровней приоритетов портов. Вход-выход состояния блока 47 широковещания соединен с входом 33 состояния блока 1 коммутации пакетов данных. Вход-выход адресации блока 47 широковещания соединен с входом 34 адресации блока 1 коммутации пакетов данных. Первый вход-выход регулирования блока 47 широковещания соединен с входом-выходом 68 регулирования блока 52 управления приемом контроллера 49 первого порта SpaceWire. Второй вход-выход регулирования блока 47 широковещания соединен с входом-выходом 69 регулирования блока 52 управления приемом контроллера 50 второго порта SpaceWire. Третий выход регулирования блока 47 широковещания соединен с входом 70 регулирования блока 53 управления передачей контроллера 49 первого порта SpaceWire. Четвертый выход регулирования блока 47 широковещания соединен с входом 71 регулирования блока 53 управления передачей контроллера 50 второго порта SpaceWire. Пятый вход-выход регулирования блока 47 широковещания соединен с входом-выходом 72 регулирования блока 52 управления приемом контроллера 51 порта FIFO. Шестой выход регулирования блока 47 широковещания соединен с входом 73 регулирования блока 53 управления передачей контроллера 51 порта.Block 47 broadcasting provides control of the phases of the exchange and change the priority levels of the ports. The status input / output of the broadcasting unit 47 is connected to the status input 33 of the data packet switching unit 1. The addressing input-output of the broadcasting unit 47 is connected to the addressing input 34 of the data packet switching unit 1. The first control input / output of the broadcast unit 47 is connected to the control input / output 68 of the receive control unit 52 of the controller 49 of the first SpaceWire port. The second control input-output of the broadcasting unit 47 is connected to the control input-output 69 of the receiving control unit 52 of the controller 50 of the second SpaceWire port. The third control output of the broadcast unit 47 is connected to the control input 70 of the transmission control unit 53 of the controller 49 of the first SpaceWire port. The fourth control output of the broadcast unit 47 is connected to the control input 71 of the transmission control unit 53 of the controller 50 of the second SpaceWire port. The fifth control input-output of the broadcasting unit 47 is connected to the control input-output 72 of the receiving control unit 52 of the FIFO port controller 51. The sixth control output of the broadcasting unit 47 is connected to the control input 73 of the transmission control unit 53 of the port controller 51.

Коммутационная матрица 48 представляет собой неблокирующий кросс-коммутатор и обеспечивает коммутацию пакетов между контроллерами 49 и 50 портов SpaceWire, а также между ними и контроллером 51 порта FIFO. Первый вход-выход приема коммутационной матрицы 48 соединен с вторым входом-выходом 54 блока 52 управления приемом контроллера 49 первого порта SpaceWire. Первый вход-выход передачи коммутационной матрицы 48 соединен с вторым входом-выходом 55 блока 53 управления передачей контроллера 49 первого порта SpaceWire. Второй вход-выход приема коммутационной матрицы 48 соединен с вторым входом-выходом 56 блока 52 управления приемом контроллера 50 второго порта SpaceWire. Второй вход-выход передачи коммутационной матрицы 48 соединен с вторым входом-выходом 57 блока 53 управления передачей контроллера 50 второго порта SpaceWire. Третий вход-выход приема коммутационной матрицы 48 соединен со вторым входом-выходом 58 блока 52 управления приемом контроллера 51 порта FIFO. Третий вход-выход передачи коммутационной матрицы 48 соединен с вторым входом-выходом 59 блока 53 управления передачей контроллера 51 порта FIFO.The switching matrix 48 is a non-blocking cross-switch and provides packet switching between the controllers 49 and 50 of the SpaceWire ports, as well as between them and the controller 51 of the FIFO port. The first input-output of the switching matrix 48 is connected to the second input-output 54 of the block 52 of the reception control of the controller 49 of the first SpaceWire port. The first transmission input-output of the switching matrix 48 is connected to the second input-output 55 of the transmission control unit 53 of the controller 49 of the first SpaceWire port. The second input-output of the switching matrix 48 is connected to the second input-output 56 of the block 52 of the reception control of the controller 50 of the second SpaceWire port. The second input-output of the transfer of the switching matrix 48 is connected to the second input-output 57 of the transmission control unit 53 of the controller 50 of the second SpaceWire port. The third input-output of the switching matrix 48 is connected to the second input-output 58 of the block 52 of the reception control of the controller 51 of the FIFO port. The third input-output of the transfer of the switching matrix 48 is connected to the second input-output 59 of the transmission control unit 53 of the FIFO port controller 51.

Контроллеры 49 первого и 50 второго порта SpaceWire предназначены для управления приемом и передачей пакетов по линкам SpaceWire, подключенным соответственно к портам 2 и 3 SpaceWire. Контроллер 51 порта FIFO предназначен для управления приемом и передачей пакетов для транспортного уровня, формируемых или принимаемых формирователем 11 протокола RMAP. Каждый из контроллеров 49, 50 и 51 включает в себя блок 52 управления приемом и блок 53 управления передачей.The controllers 49 of the first and 50 second ports of SpaceWire are designed to control the reception and transmission of packets through the SpaceWire links connected to SpaceWire ports 2 and 3, respectively. The controller 51 port FIFO is designed to control the reception and transmission of packets for the transport layer generated or received by the shaper 11 of the RMAP protocol. Each of the controllers 49, 50, and 51 includes a reception control unit 52 and a transmission control unit 53.

Блок 52 управления приемом обеспечивает прием пакета из входного интерфейса соответствующего порта и передачу его на выходной интерфейс одного из портов, номер которого определяется в соответствии с используемым способом адресации. Первые входы-выходы блока 52 управления приемом контроллеров 49 и 50 являются соответственно первым 27 и вторым 29 входом-выходом приема блока 1 коммутации пакетов данных. Первый вход-выход блока 52 управления приемом контроллера 51 порта FIFO соединен с входом-выходом 35 пакетных данных блока 1 коммутации пакетов данных. Выход запроса блока 52 управления приемом контроллера 49 первого порта SpaceWire соединен с первым разрядом шины 60 запросов. Выход запроса блока 52 управления приемом контроллера 50 второго порта SpaceWire соединен со вторым разрядом шины 60 запросов. Выход запроса блока 52 управления приемом контроллера 51 порта FIFO соединен с третьим разрядом шины 60 запросов. Вход подтверждения блока 52 управления приемом контроллера 49 первого порта SpaceWire соединен с шиной 61 подтверждений. Вход подтверждения блока 52 управления приемом контроллера 50 второго порта SpaceWire соединен с шиной 61 подтверждений. Вход подтверждения блока 52 управления приемом контроллера 51 порта FIFO соединен с шиной 61 подтверждений. Вход сброса блока 52 управления приемом контроллеров 49, 50 и 51 соединен с входом 31 сброса блока 1 коммутации пакетов данных. Вход локальной синхронизации блока 52 управления приемом контроллеров 49, 50 и 51 соединен с входом локальной синхронизации блока 1 коммутации пакетов данных. Вход-выход адресации блока 52 управления приемом контроллеров 49, 50 и 51 соединен с одноименным входом-выходом 34 блока 1 коммутации пакетов данных. Вход-выход состояния блока 52 управления приемом контроллеров 49, 50 и 51 соединен с входом-выходом 33 состояния блока 1 коммутации пакетов данных.The reception control unit 52 receives the packet from the input interface of the corresponding port and transfers it to the output interface of one of the ports, the number of which is determined in accordance with the addressing method used. The first inputs and outputs of the reception control unit 52 of the controllers 49 and 50 are respectively the first 27 and second 29 input and output of the reception of the data packet switching unit 1. The first input-output block 52 of the reception control of the controller 51 of the FIFO port is connected to the input-output 35 packet data block 1 switching packet data. The request output of the reception control unit 52 of the controller 49 of the first SpaceWire port is connected to the first bit of the request bus 60. The request output of the reception control unit 52 of the controller 50 of the second SpaceWire port is connected to the second bit of the request bus 60. The request output of the reception control unit 52 of the FIFO port controller 51 is connected to the third bit of the request bus 60. The confirmation input of the reception control unit 52 of the controller 49 of the first SpaceWire port is connected to the acknowledgment bus 61. The confirmation input of the reception control unit 52 of the controller 50 of the second SpaceWire port is connected to the acknowledgment bus 61. The confirmation input of the reception control unit 52 of the FIFO port controller 51 is connected to the acknowledgment bus 61. The reset input of the reception control unit 52 of the controllers 49, 50 and 51 is connected to the reset input 31 of the data packet switching unit 1. The local synchronization input of the reception control unit 52 of the controllers 49, 50 and 51 is connected to the local synchronization input of the data packet switching unit 1. The input-output of the addressing unit 52 of the reception control of the controllers 49, 50 and 51 is connected to the same input-output 34 of the block 1 switching data packets. The input-output state of the block 52 of the reception control of the controllers 49, 50 and 51 is connected to the input-output 33 of the state of the block 1 switching packet data

Блок 53 управления передачей в соответствии с поступившими от блоков 52 управления приемом других контроллеров запросами обеспечивает выбор номера входного порта, из которого осуществляет прием следующего пакета данных и его передачу в выходной интерфейс своего порта. Первые входы-выходы блока 53 управления передачей контроллеров 49 и 50 являются соответственно первым 28 и вторым 30 входом-выходом передачи блока 1 коммутации пакетов данных. Вход запроса блока 53 управления передачей контроллера 49 первого порта SpaceWire соединен с шиной 60 запросов. Вход запроса блока 53 управления передачей контроллера 50 второго порта SpaceWire соединен с шиной 60 запросов. Вход запроса блока 52 управления передачей контроллера 51 порта FIFO соединен с шиной 60 запросов. Выход подтверждения блока 53 управления передачей контроллера 49 первого порта SpaceWire соединен с первым разрядом шины 61 подтверждений. Выход подтверждения блока 53 управления передачей контроллера 50 второго порта SpaceWire соединен с вторым разрядом шины 61 подтверждений. Выход подтверждения блока 53 управления передачей контроллера 51 порта FIFO соединен с третьим разрядом шины 61 подтверждений. Вход сброса блока 53 управления передачей контроллеров 49, 50 и 51 соединен с входом 31 сброса блока 1 коммутации пакетов данных. Вход локальной синхронизации блока 53 управления передачей контроллеров 49, 50 и 51 соединен с входом локальной синхронизации блока 1 коммутации пакетов данных. Вход-выход адресации блока 53 управления передачей контроллеров 49, 50 и 51 соединен с одноименным входом-выходом 34 блока 1 коммутации пакетов данных. Вход-выход состояния блока 53 управления передачей контроллеров 49, 50 и 51 соединен с входом-выходом 33 состояния блока 1 коммутации пакетов данных.The transmission control unit 53, in accordance with the requests received from the reception control units 52 of other controllers, selects the input port number from which it receives the next data packet and transfers it to the output interface of its port. The first inputs and outputs of the transmission control unit 53 of the controllers 49 and 50 are the first 28 and second 30 input and output of the transmission unit 1 of the packet data switching, respectively. The request input of the transmission control unit 53 of the controller 49 of the first SpaceWire port is connected to the request bus 60. The request input of the transmission control unit 53 of the controller 50 of the second SpaceWire port is connected to the request bus 60. The request input of the transmission control unit 52 of the FIFO port controller 51 is connected to the request bus 60. The confirmation output of the transmission control unit 53 of the controller 49 of the first SpaceWire port is connected to the first bit of the acknowledgment bus 61. The confirmation output of the transmission control unit 53 of the controller 50 of the second SpaceWire port is connected to the second bit of the acknowledgment bus 61. The confirmation output of the transmission control unit 53 of the FIFO port controller 51 is connected to the third bit of the acknowledgment bus 61. The reset input of the transmission control unit 53 of the controllers 49, 50 and 51 is connected to the reset input 31 of the data packet switching unit 1. The local synchronization input of the transmission control unit 53 of the controllers 49, 50 and 51 is connected to the local synchronization input of the data packet switching unit 1. The input-output of the addressing unit 53 of the transmission control of the controllers 49, 50 and 51 is connected to the same input-output 34 of the block 1 switching data packets. The input-output state of the block 53 of the transmission control of the controllers 49, 50 and 51 is connected to the input-output 33 of the state of the block 1 switching packet data.

В порте 2 (3) SpaceWire (см фиг. 3) блок 75 выдачи данных предназначен для формирования и выдачи в коммуникационный интерфейс символов данных из пакетов данных, поступающих через вход 94 данных для выдачи, соединенного с первым (вторым) входом-выходом передачи 28 (30) порта 2 (3) SpaceWire, а также управляющих символов по требованию, поступающему с выхода 83 запроса на выдачу символа управления потоком блока 77 управления потоком данных на одноименный вход блока 75. Форматы символов, передаваемых через коммуникационный интерфейс, приведены в табл. 2. Вход 93 записи блока 75 выдачи данных соединен с первым (вторым) входом-выходом передачи 28 (30) порта 2 (3) SpaceWire. Выход 92 готовности выдачи данных блока 75 выдачи данных соединен с первым (вторым) входом-выходом передачи 28(30) порта 2 (3) SpaceWire. Выход 92 и входы 93 и 94 предназначены для реализации стандартного механизма записи символов пакетных данных в блок 75 выдачи данных из блока 1 коммутации пакетов данных. Запись символов пакетных данных в блок 75 тактируется с его входа синхронизации, соединенного с входом 98 локальной синхронизации порта 2 (3) SpaceWire. Выходы 86 готовности выдачи символа управления потоком и 104 подтверждения выдачи информационного символа блока 75 соединены с одноименными входами блока 77 управления потоком данных и предназначены для реализации механизма кредитования, необходимого для организации передачи и приема символов данных через коммуникационный интерфейс без переполнения буферов приема у взаимодействующих устройств.In port 2 (3) SpaceWire (see Fig. 3), the data output unit 75 is designed for generating and outputting data symbols from data packets arriving through the data input 94 for output connected to the first (second) input-output of the transmission 28 to the communication interface (30) port 2 (3) SpaceWire, as well as control characters on demand, coming from the output 83 of the request for the issuance of the flow control character of the data flow control unit 77 to the input of the same name of the unit 75. The formats of the characters transmitted via the communication interface are given in Table. 2. The input 93 of the recording block 75 of the data output is connected to the first (second) input-output of the transfer 28 (30) of the port 2 (3) SpaceWire. The output 92 of the readiness of the data output of the data output unit 75 is connected to the first (second) input-output of the transmission 28 (30) of the SpaceWire port 2 (3). Output 92 and inputs 93 and 94 are designed to implement a standard mechanism for writing packet data symbols to a data output unit 75 from a data packet switching unit 1. The recording of packet data symbols in block 75 is clocked from its synchronization input connected to the local synchronization input 98 of SpaceWire port 2 (3). The outputs 86 for the readiness of issuing the flow control symbol and 104 for confirming the issuance of the information symbol of block 75 are connected to the inputs of the data flow control unit 77 of the same name and are intended to implement the lending mechanism necessary for organizing the transmission and reception of data symbols through the communication interface without overflowing the receive buffers of the interacting devices.

Figure 00000003
Figure 00000003

Блок 75 выдачи данных обеспечивает DS-кодирование символов данных, управляющих символов и кодов и их передачу на выходы 90 данных и 91 стробирования, которые соединены с выходом 15 (17) коммуникационного канала выдачи первого (второго) линка SpaceWire. Выдача данных осуществляется со скоростью, определяемой частотой синхросигнала с входа синхронизации выдачи данных блока 75, соединенного с одноименным входом 87 порта 2 (3) SpaceWire. Если одновременно установлено два или три запроса к блоку 75на передачу символов, то их выдача в канал осуществляется в соответствии с приоритетом: самый высокий приоритет имеет управляющий символ FCT, потом - информационный символ Nchar. Если во время отсылки, например, FCT, снова пришел запрос на отсылку символа управления потоком, то после отсылки первого символа FCT, формируется и выдается следующий FCT, несмотря ни на какие другие запросы и время очередности установки запросов. Если на момент выдачи текущих символов в канал не было сформировано никаких запросов, то блок 75 выдачи данных формирует и выдает в канал управляющий NULL код для поддержки соединения в линке SpaceWire.The data output unit 75 provides DS-coding of data symbols, control characters and codes and their transmission to the data outputs 90 and gating 91, which are connected to the output 15 (17) of the communication channel for issuing the first (second) SpaceWire link. Data is output at a speed determined by the frequency of the clock signal from the synchronization input of the data output unit 75, connected to the same input 87 of the port 2 (3) SpaceWire. If two or three requests are sent to block 75 for transmitting symbols at the same time, then they are issued to the channel in accordance with the priority: the FCT control symbol has the highest priority, then the Nchar information symbol. If during the sending, for example, FCT, the request to send the flow control symbol is sent again, then after sending the first FCT symbol, the next FCT is generated and issued, in spite of any other requests and the sequence of request installation. If at the time of issuing the current characters in the channel no requests were generated, then the data output unit 75 generates and issues a NULL control code to the channel to support the connection in the SpaceWire link.

Блок 76 приема данных обеспечивает инициализацию соединения и получение битового потока от другого устройства через входы 88 данных и 89 стробирования коммуникационного интерфейса устройства, декодирование принятых сигналов и выделение из потока битов символов данных и их передачи в блок 1 коммутации пакетов данных через выход 96 данных для приема, который соединен с первым (вторым) входом-выходом 28 (30) приема порта 2 (3) SpaceWire. Представление информации в пакете данных, поступающем в блок 1 коммутации пакетов данных из блока 76 приема данных через выход 96 данных для приема, показано в табл. 3.Block 76 receiving data provides the initialization of the connection and receiving the bit stream from another device through the inputs 88 of data and 89 gating the communication interface of the device, decoding the received signals and extracting data symbols from the bit stream and transmitting them to block 1 switching data packets through the output 96 of the data for receiving which is connected to the first (second) I / O 28 (30) of the receiving port 2 (3) SpaceWire. The presentation of information in a data packet received in block 1 switching data packets from block 76 receiving data through output 96 of data for reception, is shown in table. 3.

Figure 00000004
Figure 00000004

Выход 97 готовности данных для приема блока 76 приема данных соединен с первым (вторым) входом-выходом 28 (30) приема порта 2 (3) SpaceWire. Вход 95 чтения данных блока 76 приема данных соединен с первым (вторым) входом-выходом 28 (30) приема порта 2 (3) SpaceWire. Чтение символов пакетных данных из блока 76 тактируется с его входа синхронизации, соединенного с входом 98 локальной синхронизации порта 2 (3) SpaceWire. Выход 79 приема символа управления потоком блока 76 приема данных соединен с одноименными входами блока 78 управления и блока 77 управления потоком данных и обеспечивает формирование сигнала о приеме управляющего символа управления потоком. Выход 80 подтверждения приема информационного символа блока 76 приема данных соединен с одноименными входами блока 78 управления и блока 77 управления потоком данных. Выход 85 ошибки рассоединения блока 76 приема данных соединен с одноименным входом блок 4 управления и с выходом 21 (22) системного интерфейса порта 2 (3) SpaceWire. Выход 101 ошибки кодировки символа блока 76 приема данных соединен с одноименным входом блока 78 управления и с выходом 21 (22) системного интерфейса порта 2 (3) SpaceWire. Выход 102 установления соединения блока 76 приема данных соединен с одноименным входом блока 78 управления и с выходом 21 (22) системного интерфейса порта 2 (3) SpaceWire и предназначен для передачи сигнала об обнаружении контрольной последовательности битов, принятой из коммуникационного интерфейса от другого устройства и инициирующей с ним соединение. Выход 105 разрешения приема данных блока 76 приема данных, соединенный с одноименным входом блока 77 управления потоком данных, предназначен для извещения о наличии достаточного свободного пространства в буфере приема данных.The data readiness output 97 for receiving the data receiving unit 76 is connected to the first (second) input-output 28 (30) of the receiving port 2 (3) SpaceWire. The data reading input 95 of the data receiving unit 76 is connected to the first (second) input-output 28 (30) of the receiving port 2 (3) SpaceWire. Reading packet data symbols from block 76 is clocked from its synchronization input, connected to the local synchronization input 98 of SpaceWire port 2 (3). The output 79 of the reception of the flow control symbol of the data receiving unit 76 is connected to the inputs of the same name of the control unit 78 and the data flow control unit 77 and provides a signal for receiving a control symbol of the flow control. The output 80 of the acknowledgment of the information symbol of the data receiving unit 76 is connected to the inputs of the same name of the control unit 78 and the data flow control unit 77. The output 85 of the disconnect error of the data receiving unit 76 is connected to the same input as the control unit 4 and to the output 21 (22) of the system interface of the port 2 (3) SpaceWire. The output 101 of the character encoding error of the data receiving unit 76 is connected to the input of the control unit 78 of the same name and to the output 21 (22) of the system interface of port 2 (3) SpaceWire. The connection establishment output 102 of the data receiving unit 76 is connected to the same input of the control unit 78 and to the output 21 (22) of the SpaceWire port 2 (3) system interface and is designed to transmit a signal about the detection of a control sequence of bits received from the communication interface from another device and initiating connection with him. The output 105 of the permission to receive data block 76 receiving data, connected to the same input block 77 control the data flow, is designed to notify the presence of sufficient free space in the buffer for receiving data.

Блок 77 управления потоком данных предназначен для реализации механизма кредитования, необходимого при обмене пакетными данными в дуплексном режиме между двумя устройствами через коммуникационные интерфейсы двунаправленного линка SpaceWire, соединяющего эти два устройства, с учетом ограниченного объема буферной памяти для приема данных, имеющейся у каждого устройства в блоке 77 приема данных. Выход 81 запроса на выдачу символа управления потоком блока 77, соединенный с одноименным входом блока 75 выдачи данных, предназначен для инициализации выдачи блоком 75 управляющего символа FCT управления потоком, подтверждающего наличие в блоке 76 приема данных свободного буферного пространства, необходимого для приема определенного числа символов данных. В описываемом устройстве величина кредита, предоставляемого при выдаче одного символа управления потоком, в соответствии со стандартом SpaceWire принято равным восьми. Выход 100 ошибки кредитования блока 77 управления потоком данных соединен с одноименным входом блока 4 управления и с выходом 21 (22) системного интерфейса порта 2 (3) SpaceWire. Блок 77 управления потоком данных тактируется с входа синхронизации, соединенного с входом 98 локальной синхронизации порта 2 (3) SpaceWire.The data flow control unit 77 is designed to implement the lending mechanism required when exchanging packet data in duplex mode between two devices through the communication interfaces of the bidirectional SpaceWire link connecting these two devices, taking into account the limited amount of buffer memory for receiving data available for each device in the unit 77 receiving data. The output 81 of the request for the issuance of a flow control symbol of block 77, connected to the same input of the data output unit 75, is intended to initiate the issuance by the flow control block FCT of 75 for the flow control block confirming that there is a free buffer space in the data receiving section 76 for receiving a certain number of data symbols . In the described device, the amount of credit provided when issuing one symbol of flow control, in accordance with the SpaceWire standard, is assumed to be eight. The credit error output 100 of the data flow control unit 77 is connected to the input of the control unit 4 of the same name and to the output 21 (22) of the system interface of the port 2 (3) SpaceWire. The data flow control unit 77 is clocked from the synchronization input connected to the local synchronization input 98 of the SpaceWire port 2 (3).

Блок 78 управления предназначен для отслеживания состояния устройства при поступлении из блока 76 приема данных сигналов об изменении его статуса и выработки управляющих сигналов под воздействием машины состояний и сигнала начальной установки с входа сброса, соединенного с входом 99 сброса порта 2(3) SpaceWire. Выход 103 разрешения передачи символа управления потоком блока 78 управления соединен с одноименным входом блока 75 выдачи данных и предназначен для извещения о том, что машина состояния блока 78 управления перешла в режим, разрешающий выдачу символов управления потоком. Вход 25 (26) управления состоянием порта 2 (3) SpaceWire является одноименным входом блока 78 управления. Первый 82, второй 83 и третий 84 выходы сброса блока 78 управления соединены с входами сброса соответственно блока 75 выдачи данных, блока 76 приема данных и блока 77 управления потоком данных и предназначены для их перевода в начальное состояние. Тактирование блока 78 управления осуществляется с входа синхронизации, соединенного с входом 98 локальной синхронизации порта 2 (3) SpaceWire.The control unit 78 is designed to monitor the status of the device upon receipt of signals from the data receiving unit 76 about a change in its status and generation of control signals under the influence of the state machine and the initial setting signal from the reset input connected to the reset input 99 of the SpaceWire port 2 (3). The output 103 of the permission to transmit the flow control symbol of the control unit 78 is connected to the input of the data output unit 75 of the same name and is intended to inform that the state machine of the control unit 78 has switched to a mode permitting the output of flow control symbols. The input 25 (26) of the state control of the port 2 (3) SpaceWire is the same input of the control unit 78. The first 82, second 83 and third 84 reset outputs of the control unit 78 are connected to the reset inputs, respectively, of the data output unit 75, the data reception unit 76, and the data flow control unit 77 and are intended for their resetting. The clocking of the control unit 78 is carried out from the synchronization input connected to the local synchronization input 98 of the SpaceWire port 2 (3).

В блоке 52 управления приемом блок 106 трансляции и буферизации данных (см. фиг. 4) предназначен для передачи символов данных из своего входного порта в каналы коммутационной матрицы 48 к блокам 53 управления передачей других выходных портов. Вход 111 принятых данных блока 106 трансляции и буферизации данных соединен с одноименными входами блока 107 управления входным интерфейсом и блока 108 селекции выходных портов и является входом Data_in блока 52 управления приемом. Вход 112 установки данных блока 106 трансляции и буферизации данных соединен с одноименными входами блока 107 управления входным интерфейсом и блока 108 селекции выходных портов и является входом Valid_in блока 52 управления приемом. Выход 113 готовности является выходом Reout блока 52 управления приемом. Входы Data_in и Valid_in и выход Re_out составляют первый (второй) вход-выход 27 (29) приема блока 52 управления приемом контроллеров 49 (50) первого (второго) порта SpaceWire и контроллера 51 порта FIFO. Выход 114 данных (Data_out), выход 115 установки данных (Valid_out) и вход 116 готовности (Re_in) блока 106 трансляции и буферизации данных соединены с вторым входом-выходом 54(56,58) приема блока 52 управления приемом. Выход 119 заголовка пакета блока 106 трансляции и буферизации данных соединен с одноименным входом блока 107 управления входным интерфейсом. Вход сброса блока 106 трансляции и буферизации данных является входом 31 сброса блока 52 управления приемом и соединен с одноименными входами блока 107 управления входным интерфейсом, блока 108 селекции выходных портов, блока 109 запросов выходных портов и блока НО управления коммутацией каналов. Вход локальной синхронизации блока 106 трансляции и буферизации данных является входом 32 локальной синхронизации блока 52 управления приемом и соединен с одноименными входами блока 107 управления входным интерфейсом, блока 108 селекции выходных портов, блока 109 запросов выходных портов и блока 110 управления коммутацией каналов.In the reception control unit 52, the data translation and buffering unit 106 (see FIG. 4) is intended for transmitting data symbols from its input port to the channels of the switching matrix 48 to the transmission control units 53 of the other output ports. The input 111 of the received data of the translation and buffering unit 106 is connected to the inputs of the same name as the input interface control unit 107 and the output port selection unit 108 and is the Data_in input of the reception control unit 52. The data installation input 112 of the data translation and buffering unit 106 is connected to the inputs of the same name as the input interface control unit 107 and the output port selection unit 108 and is the input Valid_in of the reception control unit 52. The ready output 113 is the Reout output of the reception control unit 52. The inputs Data_in and Valid_in and the output Re_out constitute the first (second) input-output 27 (29) of the reception unit 52 of the reception control unit 49 (50) of the first (second) SpaceWire port and the controller 51 of the FIFO port. The data output 114 (Data_out), the data setting output 115 (Valid_out) and the ready input 116 (Re_in) of the data translation and buffering unit 106 are connected to the second input-output 54 (56.58) of the receiving control unit 52. The output 119 of the packet header of the block 106 translation and data buffering is connected to the same input block 107 control the input interface. The reset input of the translation and buffering unit 106 is the reset input 31 of the reception control unit 52 and is connected to the inputs of the input interface control unit 107, the output port selection unit 108, the output port request unit 109 and the channel switching control unit HO. The local synchronization input of the translation and buffering unit 106 is the local synchronization input 32 of the reception control unit 52 and is connected to the inputs of the input interface control unit 107, the output port selection unit 108, the output port request unit 109 and the channel switching unit 110.

Блок 107 управления входным интерфейсом предназначен для определения текущего и следующего состояния в соответствии со схемой, представленной на фиг. 7, и выдачи значения текущего и предыдущего состояния на все остальные блоки. Выход 120 текущего состояния блока 107 управления входным интерфейсом соединен с одноименными входами блока 106 трансляции и буферизации данных, блока 108 селекции выходных портов, блока 109 запросов выходных портов и блока 110 управления коммутацией каналов. Выход 125 ошибочного адреса пакета соединен с входом-выходом 33 состояния блока 52 управления приемом.The input interface control unit 107 is for determining the current and next state in accordance with the circuit shown in FIG. 7, and issuing the value of the current and previous state to all other blocks. The output 120 of the current state of the input interface control unit 107 is connected to the inputs of the data translation and buffering unit 106, the output port selection unit 108, the output port request unit 109, and the channel switching control unit 110. The output 125 of the erroneous address of the packet is connected to the input-output 33 status of the block 52 of the reception control.

Блок 108 селекции выходных портов предназначен для формирования корректного набора выходных портов для выдачи принимаемого пакета данных в соответствии с информацией из таблицы маршрутизации. Выход 121 признака удаления блока 108 селекции выходных портов соединен с одноименным входом блока 107 управления входным интерфейсом. Выход 122 исходного набора портов блока 108 селекции выходных портов соединен с одноименным входом блока 109 запросов выходных портов. Выход адреса Rt_addr и выход установки Rt_valid блока 108 селекции выходных портов, вход маршрутной информации Rt_data и вход готовности Rt_ready блока 108 селекции выходных портов образуют вход-выход 34 адресации блока 52 управления приемом. Выход исходного набора портов Port_nums блока 108 селекции выходных портов соединен с входом-выходом 64 (65,66) селекции блока 52 управления приемом. Вход коррекции Term_p_reg блока 108 селекции выходных портов соединен с входом-выходом 33 состояния блока 52 управления приемом.Block 108 selection of output ports is designed to form the correct set of output ports for issuing a received data packet in accordance with the information from the routing table. The output 121 of the delete flag of the output port selection block 108 is connected to the input of the input interface control unit 107 of the same name. The output 122 of the original set of ports of the block 108 of the selection of output ports is connected to the same input of the block 109 of the request for output ports. The output of the address Rt_addr and the output of the installation Rt_valid of the output port selection block 108, the routing information input Rt_data and the readiness input Rt_ready of the output port selection block 108 form the input-output 34 of the address of the reception control unit 52. The output of the initial set of ports Port_nums of the block 108 of the selection of output ports is connected to the input-output 64 (65.66) of the selection of block 52 of the reception control. The correction input Term_p_reg block 108 selection of output ports is connected to the input-output 33 state of the block 52 of the reception control.

Блок 109 запросов выходных портов предназначен для формирования запросов для выходных портов в соответствии с текущим состоянием, получаемым от блока 107 управления входным интерфейсом, и номером фазы обработки, получаемым от блока 47 широковещания. Вход номера фазы Cur_phase блока 109 запросов выходных портов соединен с одноименным входом блока 107 управления входным интерфейсом и соединен с входом-выходом регулирования 68 (70,72) блока 52 управления приемом. Выход сигналов запроса Reqs и выход сигналов квитирования грантов Gnt_ack блока 109 запросов выходных портов образуют выход 117 запросов блока 52 управления приемом. Вход сигналов грантов Gnts блока 109 запросов выходных портов является входом 118 подтверждения блока 52 управления приемом. Выход 123 признака получения грантов блока 109 запросов выходных портов соединен с одноименным входом блока 110 управления коммутацией каналов. Выход 126 вектора выходных портов блока 109 запросов выходных портов соединен с входом-выходом режима 68 (70, 72) блока 52 управления приемом. Вход признаков отсутствия соединений Err_reg блока 109 запросов выходных портов соединен с одноименным входом блока 110 управления коммутацией каналов и соединен с входом-выходом 33 состояния блока 52 управления приемом.The output port request block 109 is designed to generate requests for the output ports in accordance with the current state received from the input interface control unit 107 and the processing phase number received from the broadcast unit 47. The input of the Cur_phase phase number block 109 of the output port requests is connected to the input of the input interface control unit 107 of the same name and connected to the control input / output 68 (70.72) of the reception control unit 52. The output of the Reqs request signals and the output of grant acknowledgment signals Gnt_ack of the block 109 of the output port requests form the output of 117 requests of the reception control unit 52. The input of the Gnts grant signals of the output port request block 109 is the acknowledgment input 118 of the reception control unit 52. The output 123 of the sign of receiving grants of the block 109 of the request for output ports is connected to the same input of the block 110 of the control circuit switching. The output 126 of the output port vector of the output port request unit 109 is connected to the input-output of mode 68 (70, 72) of the reception control unit 52. The input of the signs of the absence of connections Err_reg of the block 109 of the request for output ports is connected to the same input of the block 110 of the control circuit switching and is connected to the input-output 33 of the state of the block 52 of the reception control.

Блок 110 управления коммутацией каналов предназначен для проключения каналов коммутационной матрицы от блоков 53 управления передачей выходных портов к данному блоку 52 управления приемом входного порта в соответствии с текущим состоянием, вектором набора портов eq_port_nums, полученным от блока 46 адаптивной групповой маршрутизации, и состоянием Err_regs регистра ошибок портов, полученным от блока 8 регистров режима/состояния. Выход 124 признака проключения канала блока 110 управления коммутацией каналов соединен с одноименным входом блока 107 управления входным интерфейсом и с входом-выходом регулирования 68 (70, 72) блока 52 управления приемом. Выход управление мультиплексорами back_id блока 110 управления коммутацией каналов соединен с вторым входом-выходом приема 54 (56, 58) блока 52 управления приемом.The circuit switching control unit 110 is designed to switch the channels of the switching matrix from the output port transmission control units 53 to this input port reception control unit 52 in accordance with the current state, the eq_port_nums port set vector received from the adaptive group routing unit 46, and the error register state Err_regs ports received from block 8 mode / status registers. The output 124 of the channel sign of the channel switching control unit 110 is connected to the input of the input interface control unit 107 of the same name and to the control input / output 68 (70, 72) of the reception control unit 52. The output control multiplexers back_id block 110 control circuit switching is connected to the second input-output terminal 54 (56, 58) of block 52 of the reception control.

В блоке 53 управления передачей блок 127 арбитража предназначен для определения по схеме с динамическими циклическими приоритетами номера входного порта, от которого будет принимать следующий пакет данных, в соответствии с поступившими от блоков 52 управления приемом этих портов запросами. Вход сигналов запросов Reqs блока 127 арбитража соединен с входом 62 запросов блока 53 управления передачей. Вход сигналов подтверждения грантов Ack_gnt блока 127 арбитража соединен с входом 62 запросов блока 53 управления передачей. Выход сигналов грантов Gnts блока 127 арбитража является выходом 63 запросов блока 53 управления передачей. Выход 129 проключения канала блока 127 арбитража соединен с одноименным входом блока 128 состояния. Выход управления коммутацией Forward_in блока 127 арбитража соединен с вторым входом-выходом 55 (57,59) передачи блока 53 управления передачей. Вход номера фазы Cur_phase блока 127 арбитража соединен с одноименным входом блока 128 состояния и соединен с входом регулирования 68 (70, 72) блока 53 управления передачей. Вход номера приоритетного порта блока 127 арбитража соединен с входом регулирования 68 (70, 72) блока 53 управления передачей. Вход сброса блока 127 арбитража является входом 31 сброса блока 53 управления приемом и соединен с одноименным входом блока 128 состояния. Вход локальной синхронизации блока 127 арбитража является входом 32 локальной синхронизации блока 53 управления передачей и соединен с одноименным входом блока 128 состояния.In the transmission control unit 53, the arbitration unit 127 is designed to determine the number of the input port from which the next data packet will be received according to the scheme with dynamic cyclic priorities in accordance with the requests received from the reception control units 52 of these ports. The input of the Reqs request signals of the arbitration unit 127 is connected to the input 62 of the requests of the transmission control unit 53. The input of grant confirmation signals Ack_gnt of the arbitration unit 127 is connected to the input 62 of the requests of the transmission control unit 53. The output of the Gnts grant signals of the arbitration unit 127 is the output of 63 requests from the transmission control unit 53. The output 129 of the channel block of the arbitration unit 127 is connected to the input of the status unit 128 of the same name. The switching control output Forward_in of the arbitration unit 127 is connected to the second transmission input / output 55 (57.59) of the transmission control unit 53. The input of the Cur_phase phase number of the arbitration unit 127 is connected to the input of the state unit 128 of the same name and connected to the control input 68 (70, 72) of the transmission control unit 53. The input of the priority port number of the arbitration unit 127 is connected to the control input 68 (70, 72) of the transmission control unit 53. The reset input of the arbitration unit 127 is a reset input 31 of the reception control unit 53 and is connected to the same input of the status unit 128. The local synchronization input of the arbitration unit 127 is an input 32 of the local synchronization of the transmission control unit 53 and is connected to the same input of the status unit 128.

Блок 128 состояния предназначен для определения текущего состояния выходного интерфейса порта в соответствии с схемой автомата состояний, представленной на фиг. 8. Вход данных Data, вход установки данных Valid и выход готовности Ready блока 127 состояния соединены с вторым входом-выходом 55(57,59) передачи блока 53 управления передачей. Выход 130 текущего состояния блока 127 арбитража соединен с одноименным входом блока 127 арбитража. Выход данных Data_out, выход установки данных Valid_out и вход готовности Ready блока 128 состояния составляют первый вход-выход 28 (30) передачи блока 53 управления передачей контроллера первого 49 (второго 50) порта SpaceWire и контроллера 51 порта FIFO.The state block 128 is designed to determine the current state of the output interface of the port in accordance with the circuit of the state machine shown in FIG. 8. Data input Data, Valid data setting input, and Ready output of state block 127 are connected to the second transmission input-output 55 (57.59) of transmission control unit 53. The output 130 of the current state of the arbitration unit 127 is connected to the input of the arbitration unit 127 of the same name. The output of the Data_out data, the output of the Valid_out data setting, and the Ready ready input of the status block 128 constitute the first input-output 28 (30) of the transmission of the transmission control unit 53 of the first 49 (second 50) port of the SpaceWire controller and the FIFO port controller 51.

Устройство коммуникационных интерфейсов SpaceWire работает следующим образом. В соответствии со стандартом SpaceWire устройство обеспечивает формирование, передачу и коммутацию пакетов данных. Устройство, содержащее два порта 2 и 3 SpaceWire, осуществляет коммутацию пакетов между этими портами, а также между ними и селектором 10 пакетов, обеспечивающим выделение RMAP пакетов для формирователя 11 протокола RMAP. Протокол RMAP используется удаленной хост-системой (например, администратором сети) для конфигурации сети SpaceWire, то есть для управления коммутаторами, данными устройствами коммуникационных интерфейсов SpaceWire и терминальными узлами, выполняющими, например, функции контроллеров датчика. Посредством его выполняется конфигурация коммутаторов и заявляемых устройств путем задания их рабочих параметров и настройки их таблиц маршрутизации. Протокол RMAP может применяться также для сбора информации с терминальных узлов, подключенных к устройствам коммуникационных интерфейсов SpaceWire. Все операции записи и чтения, определенные в протоколе RMAP разработаны так, что отправитель не ожидает приема подтверждающих пакетов, и поэтому пакеты, содержащие, команды записи и чтения, могут быть высланы в любое время.The communication interface device SpaceWire operates as follows. In accordance with the SpaceWire standard, the device provides the formation, transmission and switching of data packets. A device containing two SpaceWire ports 2 and 3 performs packet switching between these ports, as well as between them and the packet selector 10, which provides the allocation of RMAP packets for the shaper 11 of the RMAP protocol. RMAP is used by a remote host system (for example, a network administrator) to configure a SpaceWire network, that is, to manage switches, these SpaceWire communication interface devices and terminal nodes that perform, for example, the functions of sensor controllers. Through it, the switches and the claimed devices are configured by setting their operating parameters and setting their routing tables. RMAP can also be used to collect information from terminal nodes connected to SpaceWire communication interface devices. All write and read operations defined in the RMAP protocol are designed so that the sender does not expect to receive acknowledgment packets, and therefore packets containing read and write commands can be sent at any time.

Формирователь 11 протоколом RMAP обеспечивает обработку RMAP пакетов, адресованных данному устройству, и отправку ответных RMAP пакетов. Устройство обеспечивает взаимодействие с удаленной хост-системой посредством выполнения команд записи и чтения протокола RMAP, которые формируются, например, администратором сети, и выполняются на данном устройстве. Устройство поддерживает при этом обращение извне к своей конфигурационной памяти, содержащей регистры настройки и таблицу маршрутизации, с помощью команд протокола RMAP, которые обрабатываются формирователем 11 протокола RMAP. Кроме того, с помощью команд записи и чтения протокола RMAP удаленная хост-система имеет возможность обращаться к памяти терминального узла, подключенного к данному устройству через интерфейс шины АНВ.Shaper 11 protocol RMAP provides processing RMAP packets addressed to this device, and sending response RMAP packets. The device provides interaction with the remote host system by executing commands for writing and reading the RMAP protocol, which are generated, for example, by the network administrator, and are executed on this device. In this case, the device supports accessing its configuration memory from the outside, which contains the configuration registers and the routing table, using RMAP protocol commands that are processed by the RMAP protocol generator 11. In addition, using the RMAP write and read commands, the remote host system can access the memory of the terminal node connected to this device via the ANV bus interface.

Порты 2 и 3 SpaceWire обеспечивают подключение данного устройства к сети через линки SpaceWire. Блок 1 коммутации пакетов данных, включающий в себя (см. фиг. 2) два контроллера 49 и 50 порта SpaceWire, контроллер 51 порта FIFO (к нему подключается селектор 10 пакетов), обеспечивает коммутацию пакетов в соответствии со стандартом SpaceWire с помощью неблокирующей коммутационной матрицы 48. Пакеты, поступающие из сети SpaceWire и адресованные данному устройству или терминальному узлу, подключенному к интерфейсу 18 шины АНВ, устройства, передаются в контроллер 51 порта и оттуда поступают через селектор 10 пакетов в формирователь 11 протокола RMAP. Пакеты, адресованные другим абонентам сети, передаются далее в сеть через порты 2 и/или 3 SpaceWire. Пакеты от формирователя 11 протокола RMAP через селектор 10 пакетов и контроллер 51 порта FIFO поступают в коммутационную матрицу 48 и передаются в сеть через порты 2 и 3 SpaceWire. Блок 1 коммутации пакетов данных поддерживает режим широковещания и адаптивной групповой маршрутизации.Ports 2 and 3 of SpaceWire provide the connection of this device to the network through the SpaceWire links. The data packet switching unit 1, which includes (see Fig. 2) two SpaceWire controllers 49 and 50, a FIFO port controller 51 (packet selector 10 is connected to it), provides packet switching in accordance with the SpaceWire standard using a non-blocking switching matrix 48. Packets coming from the SpaceWire network and addressed to this device or terminal node connected to the ANV bus interface 18, the devices are transmitted to the port controller 51 and from there they go through the packet selector 10 to the RMAP protocol generator 11. Packets addressed to other network subscribers are transferred further to the network through ports 2 and / or 3 of SpaceWire. Packets from the shaper 11 of the RMAP protocol through the packet selector 10 and the controller 51 of the FIFO port enter the switching matrix 48 and are transmitted to the network through ports 2 and 3 of SpaceWire. The data packet switching unit 1 supports broadcast mode and adaptive multicast routing.

Интерфейс 18 шины АНВ используется контроллером 12 интерфейса АНВ master для выполнения RMAP команд с логическим адресом, отличным от 0. Команды с логическим адресом "0" являются обращениями в пространство конфигурации самого устройства. При поступлении в формирователь 11 корректной RMAP команды контроллер 12 интерфейса АНВ master выполняет последовательность транзакций на шине АНВ, соответствующих этой команде.The ANV bus interface 18 is used by the ANV master interface controller 12 to execute RMAP commands with a logical address other than 0. The commands with logical address "0" are calls to the configuration space of the device itself. Upon receipt of the correct RMAP command in the shaper 11, the ANV master interface controller 12 performs a sequence of transactions on the ANV bus corresponding to this command.

В соответствии со стандартом SpaceWire при коммутации пакетов данных устройство поддерживает путевую, логическую и регионально-логическую адресацию. Путевая адресация реализуется без использования таблицы маршрутизации. Допустимые значения путевого адреса "0", "1", "2". Пакеты с адресами "3" - "31" интерпретируются как пакеты с некорректным адресом и стираются. Логическая и регионально-логическая адресация реализуются с использованием регистров таблицы маршрутизации из блока 9 регистров маршрутизации. Таблица маршрутизации включает в себя 4 строки. Для каждой из строк задается адрес (адреса строк могут идти не подряд) и значение строки. Адреса строк таблицы маршрутизации задаются в регистре ADDRESS 1 адресного пространства таблицы маршрутизации. В данной реализации таблица маршрутизации реализована на базе пяти регистров (табл. 4).In accordance with the SpaceWire standard, when switching data packets, the device supports directional, logical and regional-logical addressing. Directional addressing is implemented without using a routing table. Valid path values are "0", "1", "2". Packets with addresses "3" - "31" are interpreted as packets with an invalid address and are erased. Logical and regional-logical addressing are implemented using the routing table registers from block 9 routing registers. The routing table includes 4 rows. For each of the lines, an address is set (the addresses of the lines can go in a row) and the value of the line. The addresses of the lines of the routing table are set in the ADDRESS 1 register of the address space of the routing table. In this implementation, the routing table is implemented on the basis of five registers (Table 4).

Figure 00000005
Figure 00000005

Регистр ADDRESS 1 содержит значения адресов (см. табл. 5), которым соответствуют строки таблицы маршрутизации, расположенные в регистрах STR1_1 - STR1_4. Он реализован с доступом по чтению и по записи.The ADDRESS 1 register contains the address values (see Table 5) that correspond to the lines of the routing table located in the registers STR1_1 - STR1_4. It is implemented with read and write access.

После выхода устройства из состояния сброса значение этого регистра - "'0". В поля Addr1 - Addr4 могут быть записаны любые значения в интервале от "32" до "255". Значения могут идти в любом порядке, значения не должны повторяться. Четыре регистра строк маршрутизации 1…4 (STR1_1 - STR1_4) содержат 32-рзрядное значения строк маршрутизации, соответствующих адресам Addr1, …, Addr4 из регистра ADDRESS1.After the device exits from the reset state, the value of this register is "'0". In the fields Addr1 - Addr4 can be written any values in the range from "32" to "255". Values can go in any order, values should not be repeated. Four registers of routing lines 1 ... 4 (STR1_1 - STR1_4) contain 32-bit values of routing lines corresponding to the addresses Addr1, ..., Addr4 from the register ADDRESS1.

Figure 00000006
Figure 00000006

Четыре регистра строк маршрутизации 1…4 (STR1_1 - STR1_4) содержат 32-рзрядное значения строк маршрутизации, соответствующих адресам Addr1, …, Addr4 из регистра ADDRESS 1. Формат строки маршрутизации для каждого из регистров STR1_1 - STR1_4 приведен в табл. 6. Они реализованы с доступом по чтению и по записи. После выхода устройства из состояния сброса значение каждого из этих регистров равно "0".Four registers of routing lines 1 ... 4 (STR1_1 - STR1_4) contain 32-bit values of routing lines corresponding to the addresses Addr1, ..., Addr4 from the ADDRESS register 1. The format of the routing line for each of the registers STR1_1 - STR1_4 is given in Table. 6. They are implemented with read and write access. After the device exits from the reset state, the value of each of these registers is equal to "0".

Figure 00000007
Figure 00000007

Управление широковещанием осуществляется с помощью регистра идентификации сетевых линков - ID_NET, находящемся в блоке 8 регистров режима/состояния. Этот двухразрядный регистр идентификации сетевых линков реализован с доступом по чтению и записи. Если к i-му порту SpaceWire подключен терминальный узел (процессор обработки данных), то разряд i этого регистра необходимо устанавливать в "0", если к этому порту подключен порт другого устройства или другого сетевого узла, например, коммутатора, то разряд i требуется устанавливать в "1". Если в i разряде этого регистра установлен "0", то для соответствующего порта SpaceWire i разрешено широковещание. Если в разряде i этого регистра установлена "1", то для i-го порта SpaceWire запрещено широковещание, т.е. пакеты, адресованные более чем одному линку (группе линков) в данный порт передаваться не будут. После выхода устройства из состояния сброса значение всех разрядов этого регистра равно "0".Broadcast control is carried out using the network links identification register - ID_NET, located in block 8 of the mode / state registers. This two-digit network link identification register is implemented with read and write access. If a terminal node (data processor) is connected to the i-th port of SpaceWire, then the bit i of this register must be set to "0", if the port of another device or another network node, such as a switch, is connected to this port, then the bit i needs to be set in 1". If "0" is set in the i-bit of this register, then broadcasting is allowed for the corresponding SpaceWire i port. If “1” is set in bit i of this register, then broadcasting is prohibited for the i-th SpaceWire port, i.e. packets addressed to more than one link (group of links) will not be transmitted to this port. After the device exits from the reset state, the value of all bits of this register is "0".

Управление адаптивной групповой маршрутизации реализуется с использованием регистров адаптивной групповой маршрутизации (ADG_ROUT) из блока 8 регистров режима/состояния. В блоке 8 содержится два регистра адаптивной групповой маршрутизации - по одному для каждого порта SpaceWire. Регистр адаптивной групповой маршрутизации доступен по чтению и записи. Регистр предназначен для хранения дополнительной информации об альтернативных линках для соответствующего порта SpaceWire. Устройство осуществляет групповую адаптивную маршрутизацию, управляемую от таблицы маршрутизации при использовании этой дополнительной информации в соответствии со стандартом SpaceWire. Формат регистра ADG_ROUT показан в Таблица. 7.Adaptive group routing control is implemented using adaptive group routing registers (ADG_ROUT) from block 8 mode / state registers. Block 8 contains two adaptive multicast routing registers — one for each SpaceWire port. The adaptive group routing register is read and write. The register is designed to store additional information about alternative links for the corresponding SpaceWire port. The device implements group adaptive routing controlled from the routing table when using this additional information in accordance with the SpaceWire standard. The format of the ADG_ROUT register is shown in the Table. 7.

Figure 00000008
Figure 00000008

Каждый регистр ADG_ROUT содержит суперпозицию унитарных кодов номеров портов SpaceWire, альтернативных данному порту, указанному в таблице маршрутизации. Групповая адаптивная маршрутизация позволяет направлять пакет по одному из ряда альтернативных каналов, соединяющих смежные коммутаторы и/или терминальные узлы. Групповая адаптивная маршрутизация помогает обеспечивать поддержку для совместного использования пропускной способности линков и/или отказоустойчивости в сети SpaceWire. Начальное значение всех разрядов регистра адаптивной групповой маршрутизации после выхода устройства из состояния сброса соответствует тому, что каждый порт образует отдельную группу.Each ADG_ROUT register contains a superposition of unitary codes of SpaceWire port numbers, alternative to this port specified in the routing table. Group adaptive routing allows you to route a packet along one of a number of alternative channels connecting adjacent switches and / or terminal nodes. Group adaptive routing helps provide support for sharing link bandwidth and / or fault tolerance on a SpaceWire network. The initial value of all bits of the adaptive group routing register after the device exits the reset state corresponds to the fact that each port forms a separate group.

Регистр арбитража - SPEC_ARB доступен хост-системе по чтению и записи. В данном регистре хранятся параметры для арбитража портов в устройстве. Для определения порта с наивысшим приоритетом по умолчанию используется схема с динамическими циклическими приоритетами. Для сетевых конфигураций, в которых по некоторым из портов никогда не приходят пакеты (вследствие того, что этот порт не подключен, либо в силу специфики решаемой задачи) используется специальная схема приоритетов, чтобы такой порт никогда не получал наивысший приоритет. Это позволяет лучшим образом сбалансировать схему смены приоритетов. В противном случае система приоритетов окажется несбалансированной в том плане, что порт, следующий непосредственно за портом, по которому не поступают пакеты, будет самым приоритетным фактически дважды.Arbitration Register - SPEC_ARB is available to the host system for reading and writing. This register stores the parameters for port arbitration in the device. To determine the port with the highest priority, the scheme with dynamic cyclic priorities is used by default. For network configurations in which packets never arrive on some ports (due to the fact that this port is not connected, or due to the specifics of the task being solved), a special priority scheme is used so that such a port never gets the highest priority. This allows you to better balance the scheme of changing priorities. Otherwise, the priority system will be unbalanced in that the port immediately following the port through which packets are not received will be the highest priority almost twice.

Регистр SPEC_ARB позволяет указать номера портов, которые необходимо пропустить в очередности смены приоритетов (порты, которые никогда не получат наивысшего приоритета). Разряды регистра SPEC_ARB соответствуют портам устройства согласно их порядковым номерам (разряд 0 соответствует контроллеру 49 первого порта SpaceWire, разряд 1 - контроллеру 50 второго порта SpaceWire, разряд 2 - контроллеру 51 порта FIFO). Если соответствующий разряд установить в "1", то порт будет пропущен. Начальное значение всех разрядов регистра после сброса устройства - "0".The SPEC_ARB register allows you to specify the port numbers that must be skipped in the order of priority changes (ports that will never receive the highest priority). The bits of the SPEC_ARB register correspond to the device ports according to their serial numbers (bit 0 corresponds to the controller 49 of the first SpaceWire port, bit 1 - to the controller 50 of the second SpaceWire port, bit 2 - to the controller 51 of the FIFO port). If the corresponding bit is set to "1", then the port will be skipped. The initial value of all bits of the register after resetting the device is "0".

За обработку принятого RMAP пакета и выполнение команд протокола RMAP отвечает формирователь 11 протокола RMAP. С использованием команд протокола RMAP осуществляется организация чтения/записи в конфигурационную память устройства. Список команд и ответных пакетов RMAP приведен в табл. 8.The RMAP protocol generator 11 is responsible for processing the received RMAP packet and executing the RMAP protocol instructions. Using the commands of the RMAP protocol, the organization of reading / writing to the configuration memory of the device is implemented. The list of RMAP commands and response packets is shown in Table. 8.

По команде записи данные принятые в пакете RMAP будут записаны по заданному в ней адресу либо в область конфигурации устройства, либо в область памяти внешнего терминального узла через шину АНВ. При команде чтения пакет RMAP содержит адрес и указание количества байт, которые нужно прочитать либо из области конфигурации устройства, либо из области памяти через интерфейс АНВ.By the write command, the data received in the RMAP packet will be written to the address specified in it either in the device configuration area or in the memory area of the external terminal node via the ANV bus. When a read command is issued, the RMAP packet contains the address and the number of bytes to be read either from the device configuration area or from the memory area via the ANV interface.

Figure 00000009
Figure 00000009

Ответный пакет на команду чтения содержит требуемые данные. В случае ошибке при выполнении команд код ошибки содержится в заголовке ответного пакета. Возможно отсутствие реакции на принятый пакет, если в составе пакета формирователь 11 не обнаружил признаков, по которым пакет мог бы быть идентифицирован как пакет RMAP. Такая ситуация возможна, например, когда CRC заголовка не совпадает с ожидаемым значением (недействительный заголовок RMAP).The response packet to the read command contains the required data. In case of an error when executing commands, the error code is contained in the header of the response packet. There may be no reaction to the received packet, if the shaper 11 did not detect signs in the packet that could identify the packet as an RMAP packet. This situation is possible, for example, when the CRC header does not match the expected value (invalid RMAP header).

Форматы пакетов RMAP, выполняемые формирователем 11, приводятся в таблицах 9-16.The RMAP packet formats performed by the driver 11 are shown in Tables 9-16.

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

В табл. 17 показан формат основных полей принимаемого пакета RMAP, с которыми работает формирователь 11 RMAP. В формирователь 11 протокола RMAP поступают пакеты с путевым адресом "0" или с логическими адресами, для которых в регистрах маршрутизации STR1_I нулевой разряд установлен в "1".In the table. 17 shows the format of the main fields of the received RMAP packet with which the RMAP driver 11 operates. Packets with the path address "0" or with logical addresses for which the zero bit is set to "1" in the routing registers STR1_I are received in the shaper 11 of the RMAP protocol.

Figure 00000018
Figure 00000018

Если тип пакета, поступившего в формирователь 11, не определяется как RMAP, то пакет стирается. Если тип пакета определяется как RMAP, но это не RMAP команда, a RMAP ответ, то пакет стирается. Формирователь 11 протокола RMAP исполняет команды RMAP, приходящие в пакетах SpaceWire. Выполняется проверка корректности заголовка пакета, если пакет содержит поле данных, то проверяется корректность поля данных.If the type of packet received by the shaper 11 is not defined as RMAP, then the packet is erased. If the packet type is defined as RMAP, but this is not an RMAP command, but an RMAP response, then the packet is erased. RMAP protocol shaper 11 executes RMAP commands coming in SpaceWire packets. The package header is checked for validity; if the package contains a data field, the data field is checked for validity.

При поступлении корректного пакета RMAP команды, если пакет имеет логический адрес "0", то он интерпретируется как обращение в пространство конфигурации устройства. Если логический адрес отличен от "0", то команда преобразуется в одну или несколько транзакций на шине АНВ через контроллер 12 интерфейса АНВ Master для обращения к памяти обслуживаемого терминального узла системы.Upon receipt of a valid RMAP command packet, if the packet has a logical address "0", then it is interpreted as a call to the device configuration space. If the logical address is other than "0", then the command is converted to one or more transactions on the ANV bus through the ANV Master interface controller 12 to access the memory of the served terminal system node.

Если RMAP команда является командой чтения, то из прочитанных в результате выполнения команды данных формирователь 11 протокола RMAP образует ответный пакет и через блок 1 коммутации пакетов данных отправляет его в порт 2(3) SpaceWire. Если RMAP команда является командой записи с подтверждением, то после завершения выполнения команды формирователь 11 так же формирует ответный пакет и отправляет его в сеть SpaceWire.If the RMAP command is a read command, then from the data read as a result of the execution of the command, the RMAP protocol generator 11 forms a response packet and sends it to the SpaceWire port 2 (3) through the data packet switching unit 1. If the RMAP command is a confirmation record command, then after completion of the command execution, the shaper 11 also generates a response packet and sends it to the SpaceWire network.

При обращении к памяти содержимое поля «Адрес записи/чтения», расположенного в заголовке пакета RMAP, используется в качестве адреса ячейки памяти. Этот адрес при пакетной пересылке блока данных в память (BURST) увеличивается на "4" для адресации следующего слова. Возможно выполнение команд RMAP без инкремента адреса. Длина пакета в команде RMAP согласно описанию протокола задается в байтах, поэтому количество слов, передаваемых в память, будет меньше примерно в 4 раза.When accessing the memory, the contents of the Write / Read Address field located in the header of the RMAP packet is used as the address of the memory cell. This address when batch transferring a data block to memory (BURST) is incremented by "4" to address the next word. It is possible to execute RMAP commands without an address increment. The packet length in the RMAP command according to the protocol description is specified in bytes, so the number of words transferred to the memory will be approximately 4 times less.

Если в RMAP контроллер поступает пакет с ошибкой CRC заголовка, то он отбрасывается. Если в RMAP контроллер поступает пакет с корректным заголовком, но с некорректным CRC поля данных, некорректной длиной поля данных или заканчивающийся символом ошибочного конца пакета ЕЕР, то формирователь 11 протокола RMAP автоматически формирует ответный пакет с указанием кода ошибки.If a packet with a CRC header error arrives at the RMAP controller, it is discarded. If a packet with a correct header, but with an incorrect data field CRC, an incorrect data field length, or ending with the symbol of an erroneous end of an EEP packet arrives in the RMAP controller, then the RMAP protocol generator 11 automatically generates a response packet with an error code.

Логический адрес получателя (DLA) - это адрес, по которому формирователь 11 протокола RMAP определяет, что пакет адресован одному из его компонентов. Формирователь 11 считает, что пакет адресован ему и начинает разбор пакета, если в этом поле DLA содержится адрес 0×00 (rmap_configuration_addr, RCA) или отличный от нуля адрес (rmap_logical_addr, RLA). Адрес RCA считается адресом конфигурации, по которому данные направляются в/из области регистров конфигурации устройства. Адрес RLA, считающийся адресом для обращения к памяти, когда данные направляются через интерфейс шины АНВ в/из памяти внешнего узла. Адрес RLA по умолчанию задается равным 0×FE, и может быть заменен новым значением путем обращения к этому регистру в области регистров конфигурации командой RMAP. Если DLA содержит значение, отличное от упомянутых адресов, то весь пакет отбрасывается.The recipient logical address (DLA) is the address at which the RMAP driver 11 determines that the packet is addressed to one of its components. Shaper 11 considers that the packet is addressed to him and begins to parse the packet if this DLA field contains the address 0 × 00 (rmap_configuration_addr, RCA) or a non-zero address (rmap_logical_addr, RLA). The RCA address is considered the configuration address at which data is sent to / from the device configuration register area. An RLA address, considered an address for accessing memory when data is routed through the ANV bus interface to / from the memory of an external node. The default RLA address is set to 0 × FE, and can be replaced with a new value by accessing this register in the configuration register area with the RMAP command. If the DLA contains a value other than the addresses mentioned, then the entire packet is discarded.

Если DLA содержит допустимый адрес, то анализируется байт идентификатора протокола. Если идентификатор соответствует коду протокола RMAP, то происходит обработка данных в соответствии с выбранным протоколом. Если идентификатор не соответствует поддерживаемому протоколу (RMAP), то весь данный пакет SpaceWire отбрасывается. После анализа идентификатора формирователь 11 читает заголовок пакета RMAP и проверяет его на корректность контрольной суммы CRC. Каждому полю RMAP выделяется регистр соответствующей разрядности (область регистров RMAP_REGS). Если контрольная сумма заголовка корректна, то проверяется корректность данных в полях заголовка на предмет возможности выполнения команды RMAP в формирователе 11 протокола RMAP. Если все данные корректны, то содержимое регистров RMAP_REGS, содержащие всю информацию о команде RMAP, используются формирователем 11 для выполнения команды.If the DLA contains a valid address, then the protocol identifier byte is analyzed. If the identifier corresponds to the code of the RMAP protocol, then data is processed in accordance with the selected protocol. If the identifier does not comply with the supported protocol (RMAP), then the entire given SpaceWire packet is discarded. After analyzing the identifier, the driver 11 reads the header of the RMAP packet and checks it for the correctness of the CRC checksum. Each RMAP field is allocated a register of the corresponding bit depth (register area RMAP_REGS). If the header checksum is correct, then the correctness of the data in the header fields is checked for the possibility of executing the RMAP command in the shaper 11 of the RMAP protocol. If all the data is correct, then the contents of the RMAP_REGS registers containing all the information about the RMAP command are used by the shaper 11 to execute the command.

Устройство поддерживает путевую адресацию согласно описанию протокола RMAP (см. табл. 18). В формирователь 11 пакет поступает без байтов путевого адреса, эти байты удаляются контроллером порта 2 (3) SpaceWire при доставке пакета в селектор 10 пакетов. Поэтому CRC заголовка считается только по полям пакета от байта DLA до байта Длина данных (LS) как командного, так и ответного пакетов RMAP.The device supports directional addressing as described in the RMAP protocol (see table 18). Former 11 receives a packet without bytes of the path address; these bytes are deleted by the SpaceWire port 2 (3) controller when the packet is delivered to the packet selector 10. Therefore, the CRC of the header is considered only by the fields of the packet from the DLA byte to the Data Length (LS) byte of both the command and response RMAP packets.

Двухбитовое значение «Длины путевого адреса отправителя» (SPAL) в поле «Тип пакета» содержит информацию о формате поля «Путевого адреса отправителя» (SPA). Двухбитовое значение SPAL трактуется следующим образом:The two-bit “Sender Waypoint Address Lengths” (SPAL) value in the “Package Type” field contains information about the format of the “Sender Waypoint Address” (SPA) field. The two-bit SPAL value is interpreted as follows:

- если SPAL=00b, то байты SPA отсутствуют в ответной команде RMAP. Это эквивалентно логической адресации при работе с командами RMAP. Путевая адресация не используется и формирователь 11 начнет ответный пакет байтом «Логического адреса отправителя» (SLA).- if SPAL = 00b, then SPA bytes are not in the RMAP response command. This is equivalent to logical addressing when working with RMAP commands. Directional addressing is not used and the driver 11 will begin the response packet by the "Sender Logical Address" (SLA) byte.

- если значение SPAL не равно 00b, то это означает использование путевой адресации в ответной команде RMAP. Это так же указывает на то, что в команде RMAP отведено 4 байта (SPAL=01b), 8 байт (SPAL=10b) или 12 байт (SPAL=11b) для размещения путевого адреса от формирователя 11 к отправителю.- if the value of SPAL is not equal to 00b, then this means the use of directional addressing in the RMAP response command. This also indicates that 4 bytes (SPAL = 01b), 8 bytes (SPAL = 10b) or 12 bytes (SPAL = 11b) were allocated in the RMAP command to place the path address from the shaper 11 to the sender.

Figure 00000019
Figure 00000019

Размещение путевого адреса в полях SPA (при их наличии) подчиняется следующим требованиям. Все ведущие нулевые байты поля SPA игнорируются формирователем 11 (они должны присутствовать в командном пакете RMAP). Исключение составляет SPA, содержащий все байты со значением 0×00. Это трактуется как путевой адрес, содержащий 1 байт со значением 0×00. Этот нулевой байт будет выслан первым перед передачей логического адреса источника в ответном пакете. Все остальные байты, начиная с первого не равного 0×00, до последнего байта в SPA трактуются как адрес SPA. Они будут переданы в линк SpaceWire перед ответным пакетом RMAP в порядке их следования в поле SPA (см. табл. 19).Placing a travel address in the SPA fields (if any) is subject to the following requirements. All leading null bytes of the SPA field are ignored by the shaper 11 (they must be present in the RMAP command package). An exception is a SPA containing all bytes with a value of 0 × 00. This is treated as a path address containing 1 byte with a value of 0 × 00. This zero byte will be sent first before transmitting the source logical address in the response packet. All other bytes, starting from the first non-equal 0 × 00, to the last byte in the SPA are treated as the SPA address. They will be transferred to the SpaceWire link before the RMAP response packet in the order of their sequence in the SPA field (see table 19).

Формирователь 11 протокола RMAP высылает ответный пакет с информацией о результате выполнения команды, если в команде RMAP был установлен бит подтверждения АСК в поле типа команды. Ответный пакет высылается после завершения выполнения передачи данных в память или при обнаружении ошибки в принятом пакете. Коды ошибок, возвращаемых в ответном пакете, задаются в поле «Статус»и приведены в табл. 20.Shaper 11 of the RMAP protocol sends a response packet with information about the result of the command if the ACK confirmation bit was set in the command type field in the RMAP command. The response packet is sent after completion of the data transfer to memory or upon detection of an error in the received packet. Error codes returned in the response packet are set in the Status field and are shown in Table. twenty.

Figure 00000020
Figure 00000020

Формирователь 11 протокола RMAP в данном устройстве выступает в роли адресата (получателя) команды RMAP, которую посылает удаленное устройство - отправитель (рис. 9а,б), получив запрос на выполнение команды RMAP от своего внешнего узла (например, администратора сети). Формирователь 11 протокола RMAP, получив команду и проверив ее на корректность, выставляет запрос памяти (Запрос записи данных - рис. 9а / Запрос чтения данных - рис. 9б). Получив доступ к памяти (Авторизация записи данных, Ответ чтения данных) от контроллера 12 интерфейса АНВ Master, формирователь 11 выполняет запись данных в память своего внешнего узла или передачу данных из его памяти в линк SpaceWire. После выполнения транзакции записи, формирователь 11 отсылает удаленному устройству - отправителю ответный пакет с информацией об успешном выполнении команды RMAP.Shaper 11 of the RMAP protocol in this device acts as the addressee (receiver) of the RMAP command sent by the remote device - the sender (Fig. 9a, b), having received a request to execute the RMAP command from its external node (for example, the network administrator). Shaper 11 of the RMAP protocol, having received the command and checking it for correctness, sets up a memory request (Request for data recording - Fig. 9a / Request for reading data - Fig. 9b). Having accessed the memory (Authorization of data recording, Response of reading data) from the controller 12 of the ANV Master interface, the shaper 11 writes data to the memory of its external node or transfers data from its memory to the SpaceWire link. After the write transaction is completed, the shaper 11 sends a response packet with information about the successful completion of the RMAP command to the remote device - sender.

Пакеты данных, которые принимает и передает формирователь 11 протокола RMAP, могут быть длиной 0…224-1. Выполнение предварительной буферизации с проверкой CRC данных возможно при длине области данных пакета RMAP, не превышающего числа 28 байт. Если в заголовке указано большее значение, чем 28, а бит «Проверить данные» установлен, пакет отбрасывается, а отправителю будет отправлен ответный пакет с кодом ошибки 9 (в табл. 20 - буфер не вмещает заявленное количество байт для проверки CRC).The data packets that are received and transmitted by the shaper 11 of the RMAP protocol can be 0 ... 2 24 -1 in length. Performing preliminary buffering with checking CRC data is possible with the length of the data area of the RMAP packet, not exceeding the number of 28 bytes. If the header indicates a larger value than 28, and the “Check data” bit is set, the packet is discarded, and a response packet with error code 9 will be sent to the sender (in Table 20, the buffer does not contain the declared number of bytes for CRC verification).

Figure 00000021
Figure 00000021

Независимо от того, производится или нет предварительная буферизация данных, передача байт принятого (или передаваемого) пакета в память происходит транзакциями, размер которых может быть задан в регистре MAX_TRAN в блоке 8 регистров режима/состояния. Число, записанное в этот регистр, задает максимальное количество 32-разрядных слов, которое будет передаваться в одной транзакции в память. Таким образом, весь пакет принятых или передаваемых данных передается заданными порциями. Последняя транзакция будет содержать MAX_TRAN или меньшее количество слов.Regardless of whether or not preliminary data buffering is performed, the bytes of the received (or transmitted) packet are transferred to the memory by transactions, the size of which can be set in the MAX_TRAN register in block 8 of the mode / state registers. The number written to this register sets the maximum number of 32-bit words that will be transferred in one transaction to memory. Thus, the entire packet of received or transmitted data is transmitted in predetermined portions. The last transaction will contain MAX_TRAN or fewer words.

Для некоторых применений RMAP может потребоваться запись/чтение данных без увеличения адреса при обращении к памяти, т.е. работы с группой данных по фиксированному адресу. Протокол RMAP позволяет это делать с использованием настройки бита «Инкремент» в поле «Тип пакета» (см. табл. 10, 12, 14, 16). Данные посредством команды RMAP можно передать по фиксированному адресу, при этом формирователь 11 может использовать разные режимы передачи данных, выбор которых можно произвести в регистре настройки RMAP:For some RMAP applications, it may be necessary to write / read data without increasing the address when accessing memory, i.e. working with a data group at a fixed address. The RMAP protocol allows this to be done using the “Increment” bit setting in the “Package Type” field (see tab. 10, 12, 14, 16). Data using the RMAP command can be transmitted to a fixed address, while the shaper 11 can use different data transfer modes, the choice of which can be made in the RMAP settings register:

Доступ к программно-доступным регистрам конфигурационного пространства устройства может осуществляться из удаленного устройства сети SpaceWire с использованием RMAP команд записи и чтения строго 4 байт данных. Попытка использования для доступа к программно-доступным регистрам RMAP команд записи и чтения длиной отличной от 4 байт данных возвратит ошибку с кодом 10 (см. табл. 20). В поле логического адреса этих команд должно быть установлено значение "0". Если администратор сети непосредственно подключен к интерфейсу SpaceWire данного (конфигурируемого) устройства, то в этом случае длина путевого адреса в RMAP пакетах, адресованных данному устройству должна быть нулевой (см. фиг. 10а). Если администратор сети подключен к интерфейсу SpaceWire данного (конфигурируемого) устройства через один или цепочку коммутаторов, то длина путевого адреса в RMAP пакетах, адресованных данному устройству должна быть отличной от "0". При формировании адреса может использоваться путевая и регионально-логическая адресация (см. фиг. 10б, в). Адрес должен быть сформирован таким образом, чтобы при прохождении ответного RMAP пакета от конфигурируемого устройства к администратору данный адрес был отделен от пакета полностью. Если используется путевая адресация, то при прохождении каждого коммутатора происходит отделение первого байта заголовка. Если используется регионально-логическая адресация, то первый байт заголовка - логический адрес "57" (см. фиг. 10в) может отделяться или не отделяться в зависимости от настроек таблицы маршрутизации коммутатора.Access to program-accessible registers of the device’s configuration space can be carried out from a remote SpaceWire network device using RMAP commands for writing and reading strictly 4 bytes of data. Attempting to use write and read commands other than 4 bytes of data to access programmable RMAP registers will return an error with code 10 (see table 20). In the logical address field of these commands should be set to "0". If the network administrator is directly connected to the SpaceWire interface of this (configurable) device, then in this case the length of the path address in RMAP packets addressed to this device should be zero (see Fig. 10a). If the network administrator is connected to the SpaceWire interface of this (configurable) device through one or a chain of switches, then the length of the path address in RMAP packets addressed to this device must be other than "0". When forming the address, directional and regional-logical addressing can be used (see Fig. 10b, c). The address must be configured in such a way that when passing the response RMAP packet from the configurable device to the administrator, this address should be completely separated from the packet. If directional addressing is used, then when passing through each switch, the first byte of the header is separated. If regional-logical addressing is used, then the first byte of the header — logical address “57” (see Fig. 10c) may or may not separate depending on the settings of the switch routing table.

Порт 2(3) SpaceWire изменяет свои режимы работы в соответствии с диаграммой состояния (см. фиг. 6), реализуемой блоком 78 управления. Изменение состояний первого и второго портов SpaceWire осуществляется под оперативным контролем соответствующих регистров статуса - STATUS_1 и STATUS_2, находящихся в блоке 8 регистров режима/статуса. Он обеспечивает оперативную фиксацию фаз работы и текущего состояния порта 2 (3) SpaceWire. Каждому порту SpaceWire соответствуют следующие регистры.Port 2 (3) SpaceWire changes its operating modes in accordance with the state diagram (see Fig. 6) implemented by the control unit 78. The states of the first and second SpaceWire ports are changed under the operational control of the corresponding status registers - STATUS_1 and STATUS_2, located in block 8 of the mode / status registers. It provides an operational fixation of the operation phases and the current state of port 2 (3) SpaceWire. The following registers correspond to each SpaceWire port.

Регистр STATUS доступен хост-системе (например, администратору сети) по чтению и записи с использованием команд протокола RMAP. Запись в каждый отдельный разряд регистра выполняется по сигналам с выхода 21 (22) порта 2 (3) SpaceWire. Сброс ряда разрядов регистра может осуществляться хост-системой путем записи в них "1". Формат регистра состояния приведен в табл. 21.The STATUS register is accessible to the host system (for example, the network administrator) for reading and writing using RMAP protocol commands. Recording to each separate bit of the register is performed according to the signals from the output 21 (22) of port 2 (3) SpaceWire. The reset of a number of bits of the register can be carried out by the host system by writing "1" to them. The format of the status register is given in table. 21.

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Регистры режима работы - MODE_CR1 и MODE_CR2 (для первого и второго портов SpaceWire соответственно) доступны хост-системе по чтению и записи. После выхода устройства из состояния сброса из данного регистра будет прочитываться значение 0 до тех пор, пока администратор сети не запишет в него какое-либо значение. Формат регистра приведен в табл. 22.The operation mode registers MODE_CR1 and MODE_CR2 (for the first and second SpaceWire ports, respectively) are accessible to the host system for reading and writing. After the device exits the reset state from this register, the value 0 will be read until the network administrator writes some value to it. The format of the register is given in table. 22.

Блок 78 управления реализует логику машины состояний, выполняющей функцию автомата, переходящего под воздействием входных сигналов в различные состояния и обеспечивает выработку управляющих сигналов, с помощью которых машина состояний переводит блок 75 выдачи данных, блок 76 приема данных, и блок 77 управления потоком данных в исходные состояния, позволяя обеспечить корректную работу порта SpaceWire в целом. Формирование тайм-аутов необходимо для правильного функционирования машины состояний при установлении и поддержании соединения с удаленной стороной через коммуникационный канал SpaceWire. Из показанной на фиг. 6 примерной реализации графа машины состояний видна необходимость в реализации двух тайм-аутов Т1 и Т2. В соответствии с требованиями стандарта SpaceWire реализованы следующие величины тайм-аутов: Т1=6,4 мкс, Т2=12,8 мкс.The control unit 78 implements the logic of the state machine that performs the function of an automaton that transitions under the influence of input signals to various states and provides the generation of control signals by which the state machine transfers the data output unit 75, the data reception unit 76, and the data flow control unit 77 status, allowing the correct operation of the SpaceWire port as a whole. The formation of time-outs is necessary for the correct functioning of the state machine when establishing and maintaining a connection with the remote side through the SpaceWire communication channel. From the one shown in FIG. Figure 6 of the approximate implementation of the state machine graph shows the need to implement two timeouts T1 and T2. In accordance with the requirements of the SpaceWire standard, the following timeouts are implemented: T1 = 6.4 μs, T2 = 12.8 μs.

Регистры коэффициента скорости передачи - TX_SPEED1 и TX_SPEED2 доступны хост-системе по чтению и по записи. Данные регистры предназначены для задания коэффициента скорости передачи, который поступает на блок 4 (5) управления скоростью, отвечающий за формирование синхросигналов передачи блоком 6 (7) с требуемой частотой для первого и второго портов SpaceWire соответственно. Формат регистра показан в табл. 23The bit rate coefficient registers TX_SPEED1 and TX_SPEED2 are available to the host system for reading and writing. These registers are designed to set the transmission rate coefficient, which is sent to the speed control block 4 (5), which is responsible for generating the transmission clock by block 6 (7) with the required frequency for the first and second SpaceWire ports, respectively. The register format is shown in table. 23

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

Десятиразрядный регистр коэффициента скорости приема - RX_SPEED доступен хост-системе по чтению и по записи. Значению 0×3 FF этого регистра соответствует значение 800 Мбит/с в линке SpaceWire. Значению 0×00 этого регистра соответствует значение 0 Мбит/с в линке. Остальные значения скорости в линке SpaceWire отражает прямая зависимость между значением регистра и реальной скорости в линке. Значение регистра RX_SPEED обновляется каждые 2048 тактов локальной частоты устройства (100 МГц) в соответствии с оценкой текущей скорости приема. При изменении скорости во время этого периода в 2048 тактов состояние регистра будет соответствовать некоторому смежному значению скорости между скоростью, на которой шла передача данных в линке SpaceWire и на которую сделано переключение в линке.A ten-bit receive rate coefficient register - RX_SPEED is available to the host system for reading and writing. The value 0 × 3 FF of this register corresponds to the value of 800 Mbps in the SpaceWire link. The value 0 × 00 of this register corresponds to the value 0 Mbit / s in the link. The remaining speed values in the link SpaceWire reflects a direct relationship between the register value and the real speed in the link. The value of the RX_SPEED register is updated every 2048 cycles of the local frequency of the device (100 MHz) in accordance with the estimate of the current reception rate. When the speed changes during this period in 2048 cycles, the register state will correspond to some adjacent speed value between the speed at which data was transmitted in the SpaceWire link and which was switched in the link.

Регистр тайм-аутов данных - SWITCH_CONN_TOUTS доступен хост-системе по чтению и записи. В данном регистре хранятся значения таймаутов данных. В поле G_DAT_TOUT задается значение глобального периода подсчета таймаутов данных. Если значение данного поля равно "0", то режим подсчета всех таймаутов данных отключен. Период подсчета задается в мкс в основном режиме (поле T_MODE=1) и в тактах локальной частоты устройства в отладочном режиме. Если используется основной режим подсчета, то в поле MAIN_KOEFF10 другого регистра SWITCH_CONN_TOUTS2 необходимо задать значение коэффициента локальной частоты устройства. Формат регистра SWITCH_CONN_TOUTS показан в Таблице 24. Начальное значение всех разрядов регистра после сброса устройства - "0".Data timeout register - SWITCH_CONN_TOUTS is available to the host system for reading and writing. This register stores data timeout values. The G_DAT_TOUT field sets the value of the global period for calculating data timeouts. If the value of this field is "0", then the counting mode of all data timeouts is disabled. The counting period is set in microseconds in the main mode (field T_MODE = 1) and in cycles of the local frequency of the device in debug mode. If the main counting mode is used, then in the field MAIN_KOEFF10 of another register SWITCH_CONN_TOUTS2 it is necessary to set the value of the coefficient of the local frequency of the device. The format of the register SWITCH_CONN_TOUTS is shown in Table 24. The initial value of all bits of the register after resetting the device is "0".

Figure 00000026
Figure 00000026

В поле L_CONN_TOUT задается значение тайм-аута, по истечении которого считается, что при установке соединения в режиме AutoStart переход на заданную базовую скорость прошел успешно и можно передавать данные по этому каналу. Данный тайм-аут подсчитывается в периодах, заданных в поле G_DAT_TOUT.The timeout value is set in the L_CONN_TOUT field, after which it is considered that when the connection was established in AutoStart mode, the transition to the specified base speed was successful and data can be transmitted via this channel. This timeout is calculated in the periods specified in the G_DAT_TOUT field.

В поле L_SYMB_TOUT задается значение таймаута ожидания символа данных (ожидания приема или отправки очередного символа пакета). Данный тайм-аут подсчитывается в периодах, заданных в поле G_DAT_TOUT. Разрешение механизма тайм-аутов при приеме символа данных осуществляется установкой в "1" поля R_SYMB_F регистра SWITCH_CONN_TOUTS2. Разрешение механизма таймаутов при приеме символа данных осуществляется установкой в "1" поля T_SYMB_F регистра SWITCH_CONN_TOUTS2.In the L_SYMB_TOUT field, the value of the timeout period for waiting for a data symbol (waiting for receiving or sending the next packet symbol) is set. This timeout is calculated in the periods specified in the G_DAT_TOUT field. The resolution of the timeout mechanism when receiving a data symbol is carried out by setting the register RIT_SONM_TOUTS2 in the "1" field R_SYMB_F. The resolution of the timeout mechanism when receiving a data symbol is carried out by setting the register TIT_SYMB_F of the register SWITCH_CONN_TOUTS2 to "1".

Регистр тайм-аутов SWITCH_CONN_TOUTS2 доступен хост-системе по чтению и записи. Формат регистра SWITCH_CONN_TOUTS2 показан в табл. 25. Начальное значение всех разрядов регистра после выхода устройства из состояния сброса - "0". В поле MAIN_KOEFF10 указывается значение коэффициента локальной частоты устройства. Коэффициент локальной частоты MAIN_KOEFF10=LCLK(МГц)/10. Например, если локальная частота 100 Мгц, то в этом поле необходимо указать значение 10.The timeout register SWITCH_CONN_TOUTS2 is accessible to the host system for reading and writing. The format of the register SWITCH_CONN_TOUTS2 is shown in the table. 25. The initial value of all bits of the register after the device exits the reset state is "0". The field MAIN_KOEFF10 indicates the value of the local frequency coefficient of the device. Local frequency coefficient MAIN_KOEFF10 = LCLK (MHz) / 10. For example, if the local frequency is 100 MHz, then in this field you must specify the value 10.

Figure 00000027
Figure 00000027

Регистр флагов тайм-аутов - SWITCH_WAIT_FLS доступен хост-системе по чтению и записи. В данном регистре хранятся флаги, указывающие, что истекли тайм-ауты ожидания приема или передачи символов данных. Формат регистра SWITCH_WAIT_FLS показан в табл. 26.Timeout flag register - SWITCH_WAIT_FLS is available to the host system for reading and writing. Flags are stored in this register, indicating that timeouts have elapsed waiting for the reception or transmission of data characters. The format of the register SWITCH_WAIT_FLS is shown in the table. 26.

Figure 00000028
Figure 00000028

Начальное значение всех разрядов регистра после выхода устройства из состояния сброса - "0". В поле REC_FLS записываются флаги от блоков 52 управления приемом контроллеров первого и второго портов 49 и 52 SpaceWire. Если истек тайм-аут ожидания приема очередного символа пакета, то соответствующий разряд устанавливается в "1" (разряд 0 - от контроллера 49 первого порта, разряд 1 - от контроллера 50 второго порта). В поле TRANS_FLS записываются флаги от блоков 53 управления передачей контроллеров первого и второго портов 49 и 52 SpaceWire. Если истек тайм-аут ожидания отправки очередного символа пакета, то соответствующий разряд устанавливается в "1" (разряд 2 - от контроллера 49 первого порта, разряд 3 - от контроллера 50 второго порта). Для сброса i разряда нужно записать значение "1" в i разряд данного регистра.The initial value of all bits of the register after the device exits the reset state is "0". Flags from the reception control units 52 of the controllers of the first and second ports 49 and 52 of SpaceWire are recorded in the REC_FLS field. If the timeout period has elapsed for receiving the next packet symbol, the corresponding bit is set to "1" (bit 0 - from the controller 49 of the first port, bit 1 - from the controller 50 of the second port). Flags from the transmission control units 53 of the controllers of the first and second ports 49 and 52 of SpaceWire are recorded in the TRANS_FLS field. If the timeout period has elapsed for the next packet symbol to be sent, the corresponding bit is set to "1" (bit 2 from the controller 49 of the first port, bit 3 from the controller 50 of the second port). To reset the i bit, you need to write the value "1" in the i bit of this register.

В блоке 76 приема данных порта 2 (3) SpaceWire в принятом потоке битов декодером SpaceWire распознаются символы данных, управляющие символы и коды в соответствии с кодированием, показанном в табл. 1, и из них выделяются информационные и канальные символы, поскольку символы, передаваемые через линк SpaceWire, подразделяются на канальные и информационные символы. К информационным символам относятся символ данных (Nchar) и символы конца пакета (ЕОР, ЕЕР). Канальные символы (FCT, ESC) вместе с управляющим кодом NULL предназначены для управления состоянием коммуникационного канала SpaceWire и в блок 52 управления приемом своего порта 50 (49) SpaceWire не передаются. NULL код предназначен для сохранения активности коммуникационного канала и постоянно передается, если линк не занят передачей других символов. Об их приеме или прекращении приема информируется блок 77 управления для воздействия на машину состояний. При получении FCT символа блок 76 приема данных информирует об этом блок 77 управления потоком данных (который должен увеличить на восемь свой счетчик, определяющий кредит передачи). Сигналы о принятии всех управляющих символов (FCT) передаются также к машине состояний в блок 78 управления с выхода 79 подтверждения приема символа управления потоком. Для управления механизмом кредитования также используется сигнал разрешения приема данных на выходе 31 блока 76 приема данных, извещающий блок 77 управления потоком данных о наличии восьми свободных ячеек в буферном пространстве блока 76 приема данных.In the data receiving unit 76 of the SpaceWire port 2 (3) in the received bit stream, the SpaceWire decoder recognizes data symbols, control symbols, and codes in accordance with the encoding shown in the table. 1, and informational and channel symbols are distinguished from them, since the symbols transmitted through the SpaceWire link are divided into channel and informational symbols. Information symbols include the data symbol (Nchar) and end-of-packet symbols (EOP, EEP). Channel symbols (FCT, ESC) together with the NULL control code are used to control the status of the SpaceWire communication channel and are not transmitted to the reception control unit 52 of their port 50 (49) SpaceWire. NULL code is designed to preserve the activity of the communication channel and is constantly transmitted if the link is not busy transmitting other characters. The control unit 77 is informed of their reception or termination of reception to influence the machine state. Upon receipt of the FCT symbol, the data receiving unit 76 informs the data flow control unit 77 (which should increase by eight its counter determining the transfer credit). The acceptance of all control symbols (FCTs) is also transmitted to the state machine to the control unit 78 from the output 79 of the acknowledgment of receipt of the flow control symbol. To control the lending mechanism, a data reception permission signal is also used at the output 31 of the data receiving unit 76, which informs the data flow control unit 77 of the presence of eight free cells in the buffer space of the data receiving unit 76.

Блок 76 приема данных может находиться в одном из следующих состояний:The data receiving unit 76 may be in one of the following states:

- Сброс. Блок 76 приема данных ничего не делает.- Reset. The data receiving unit 76 does nothing.

- Запуск. Блок 76 приема данных запущен и ожидает приема первого бита.- Launch. The data receiving unit 76 is started and is awaiting receipt of the first bit.

- Получен бит. Блок 76 приема данных получил первый бит. Механизм обнаружения рассоединения включен. Блок 76 приема данных может принимать только NULL коды.- Received a bit. The data receiving unit 76 received the first bit. The disconnect detection mechanism is enabled. Block 76 receive data can only accept NULL codes.

- Получен NULL код. Блок 76 приема данных получил NULL код и может получать NULL код, FCT символы и информационные символы. Включен механизм обнаружения ошибок рассоединения и кодирования (в том числе ошибки четности и расширения).- Received NULL code. The data receiving unit 76 received a NULL code and can receive a NULL code, FCT symbols, and information symbols. A mechanism for detecting disconnect and coding errors (including parity and extension errors) is included.

Принятые информационные символы Nchar буферизируются в блоке 76 приема данных (см. фиг 5), из которого через первый 27 (второй 29) вход-выход считываются в блок 1 коммутации пакетов данных под управлением блока 52 управления приемом соответствующего контроллера порта 49 (50) SpaceWire. Выдача данных из буфера блока 76 приема данных с выхода 96 обеспечивается по принципу «первым принят, первым считан» в сопровождении сигнала готовности данных на выходе 97 готовности данных для приема и при наличии установленного сигнала чтения на входе 95 чтения данных блока 76 приема данных. При этом обеспечивается побайтное считывание принимаемых пакетов данных, разделенных управляющими символами конца пакета.The received Nchar information symbols are buffered in the data receiving unit 76 (see FIG. 5), from which through the first 27 (second 29) input-output are read into the data packet switching unit 1 under the control of the receiving control unit 52 of the corresponding SpaceWire port controller 49 (50) . The data output from the buffer of the data receiving unit 76 from the output 96 is ensured according to the “first received, first read” principle, accompanied by a data ready signal at the data ready output 97 for receiving and if there is a read signal at the data reading input 95 of the data receiving unit 76. At the same time, byte reading of received data packets is ensured, separated by control characters of the end of the packet.

Кодер SpaceWire в блоке 75 выдачи данных в соответствии с правилами DS-кодирования стандарта SpaceWire осуществляет формирование сигналов стробирования S, сопровождающих сигналы данных D. Выдача битовых потоков сигналов данных D по линии 90 и сигналов стробирования S по линии 91 в коммуникационный канал (см. фиг. 3) осуществляется блоком 75 выдачи данных на любой скорости, задаваемой частотой синхронизации выдачи данных на входе 87 порта 2 (3) SpaceWire.The SpaceWire encoder in the data output unit 75, in accordance with the DSW encoding rules of the SpaceWire standard, generates the gating signals S accompanying the data signals D. The bit streams of the data signals D along line 90 and the gating signals S along line 91 are transmitted to the communication channel (see FIG. 3) is carried out by the data output unit 75 at any speed specified by the synchronization frequency of the data output at the input 87 of port 2 (3) SpaceWire.

Блок 75 выдачи данных получает пакеты данных от блока 53 управления передачей своего контроллера 49(50) порта SpaceWire в виде последовательности 8-разрядных данных, заканчивающейся признаком конца пакета. Каждый байт данных сопровождается нулевым управляющим флагом в соответствии с табл. 2. Восемь битов данных перед выдачей упаковываются в блоке 75 выдачи данных в отдельный 10-битовый символ данных Nchar. Единичный управляющий флаг служит признаком конца пакета и означает необходимость выдачи символа конца пакета (ЕОР). Когда блок 75 выдачи данных готов передать очередной информационный символ, он выставляет блоку 53 сигнал готовности на выходе 92 (см. фиг. 3). По установленному сигналу готовности блок 53 выставляет восемь битов данных вместе с управляющим флагом на входе 94 данных для выдачи и выдает сигнал записи на вход 93 системного интерфейса устройства. Блок 75 выдачи данных, получив информационный символ, снимает свой сигнал готовности на выходе 92. Если для передачи нет ни информационных символов, ни FCT символов, блок 75 выдачи данных посылает в канал NULL коды. Блок 75 выдачи данных (стороны А) передает информационные символы только в том случае, если на стороне Б в буфере блока 76 приема данных имеется свободное место. Наличие свободного места определяется посылкой со стороны Б символа FCT управления потоком, показывающего, что в буфере 52 его блока 2 приема данных есть место для восьми информационных символов.The data output unit 75 receives data packets from the transmission control unit 53 of its SpaceWire port controller 49 (50) in the form of a sequence of 8-bit data ending with a sign of the end of the packet. Each data byte is accompanied by a zero control flag in accordance with table. 2. Eight data bits before being output are packed in the data output unit 75 into a separate 10-bit Nchar data symbol. A single control flag serves as a sign of the end of the packet and means the need to issue the symbol of the end of the packet (EOR). When the data output unit 75 is ready to transmit another information symbol, it sets the ready signal to the output unit 53 at the output 92 (see FIG. 3). According to the set ready signal, block 53 sets eight data bits together with a control flag at data input 94 for output and generates a write signal to input 93 of the device system interface. The data output unit 75, having received the information symbol, removes its ready signal at the output 92. If there are no information symbols or FCT symbols for transmission, the data output unit 75 sends NULL codes to the channel. The data output unit 75 (side A) transmits information symbols only if there is free space on the side B in the buffer of the data receiving unit 76. The availability of free space is determined by sending, on the B side, the flow control FCT symbol, indicating that there is a space for eight information symbols in the buffer 52 of its data receiving unit 2.

Блок 75 выдачи данных на стороне А также отвечает за посылку FCT символов, когда буфер в блоке 76 приема данных свободен для приема восьми информационных символов. При этом блок 76 приема данных (стороны А) формирует сигнал разрешения приема данных на выходе 105, только когда в его буфере приема есть место для восьми информационных символов (не зарезервированное для приема переданными до этого FCT символами). Тогда блок 77 управления потоком данных формирует запрос на посылку FCT символа на выходе 81. Блок 75 выдачи данных может передавать FCT символы, только если он находится в состоянии Соединение (Передача FCTs/NULLs) или Рабочий режим (Передача FCTs/Nchars/NULLs).The data output unit 75 on the A side is also responsible for sending FCT symbols when the buffer in the data receiving unit 76 is free to receive eight information symbols. At the same time, the data reception unit 76 (side A) generates a data reception permission signal at the output 105 only when there is a place for eight information symbols in its receive buffer (not reserved for reception by the previously transmitted FCT symbols). Then, the data flow control unit 77 generates a request for sending the FCT symbol at the output 81. The data output unit 75 can transmit FCT symbols only if it is in the Connection state (Transmit FCTs / NULLs) or the Operating mode (Transmit FCTs / Nchars / NULLs).

Блок 75 выдачи данных может находиться в одном из четырех состояний (см. фиг. 6):The data output unit 75 may be in one of four states (see Fig. 6):

- Сброс. Блок 75 выдачи данных ничего не делает.- Reset. The data output unit 75 does nothing.

- Передача NULL кодов. Блок 75 выдачи данных посылает только NULL коды. Он не готов передавать информационные символы и не передает FCT символы.- Transmission of NULL codes. The data output unit 75 sends only NULL codes. It is not ready to transmit information symbols and does not transmit FCT symbols.

- Передача FCT символов/NULL кодов. Блок 75 выдачи данных посылает FCT символы или NULL коды и не готов передавать информационные символы.- Transmission of FCT characters / NULL codes. The data output unit 75 sends FCT symbols or NULL codes and is not ready to transmit information symbols.

- Передача FCT символов/Nchars/NULL кодов. Обычный режим работы блока 75 выдачи данных. Он посылает FCT символы, NULL коды и информационные символы (Nchars).- Transmission of FCT characters / Nchars / NULL codes. Normal operation of the data output unit 75. It sends FCT characters, NULL codes, and information characters (Nchars).

После сброса или ошибки в канале устройство находится в состоянии «Сброс», при этом сигналы данных и стробирования устанавливаются в "0". После перехода в состояние Запуск блок 75 выдачи данных начинает передавать NULL коды. При выдаче первого NULL кода вначале должен быть передан бит контроля символа. Значение этого бита должно равняться нулю. Поэтому сначала изменится состояние сигнала на выходе 91 стробирования блока 75 выдачи данных.After a reset or an error in the channel, the device is in the “Reset” state, while the data and gating signals are set to “0”. After the transition to the Start state, the data output unit 75 starts transmitting NULL codes. When issuing the first NULL code, the character control bit must first be transmitted. The value of this bit shall be zero. Therefore, the state of the signal at the gate output 91 of the data output unit 75 will first change.

Если выдаваемый информационный символ содержит управляющий флаг, равный единице, то это означает признак конца пакета. Признак конца пакета свидетельствует о том, что предыдущий выданный байт данных был последним в пакете. При этом блок 75 выдачи данных формирует и выдает в канал код управляющего символа ЕОР.If the issued information symbol contains a control flag equal to one, then this means a sign of the end of the packet. The end of packet sign indicates that the previous byte of data issued was the last in the packet. In this case, the data output unit 75 generates and issues the EOR control symbol code to the channel.

По умолчанию при инициализации в устройстве включен режим автоматической установки соединения на скорости 10 Мбит/с.Соединение будет автоматически установлено при разрешенной автоматической установке соединения во втором, удаленном устройстве. Для настройки установки соединения в устройстве используются регистры MODE_CR1 и MODE_CR2 (см. табл. 22), расположенные в блоке 8 регистров режима/ состояния по адресам 0×448 и 0×44С для первого (2) и второго (3) портов SpaceWire соответственно. Установка в "1" нулевого бита LinkDisabled регистра MODE_CR запрещает установку соединения. Установка в "1" седьмого бита AUTO_SPEED регистра MODE_CR разрешает автоматическую установку соединения. При установленном первом бите AutoStart в регистре MODE_CR устройство будет находиться в состоянии Ready до получения NULL-кода через линк SpaceWire от второго устройства. При установленном втором бите LinkStart в регистре MODE_CR устройство перейдет в состояние «Запуск» и начнет отправлять NULL-коды в линк. Значения этих битов по умолчанию AutoStart=0, LinkStart=1. Для установления соединения необходимо чтобы одно из устройств находилось в состоянии LinkStart, а другое в AutoStart или LinkStart. Соединение устанавливается на скорости 10 Мбит/с, далее происходит переход на базовую скорость передачи.By default, during initialization, the device is set to automatically establish a connection at a speed of 10 Mbit / s. The connection will be automatically established when automatic connection is enabled in a second, remote device. To configure the connection, the device uses the MODE_CR1 and MODE_CR2 registers (see Table 22) located in the block 8 of the mode / state registers at the addresses 0 × 448 and 0 × 44C for the first (2) and second (3) SpaceWire ports, respectively. Setting the LinkDisabled bit of the MODE_CR register to zero prevents the connection from being established. Setting the seventh bit of AUTO_SPEED of register MODE_CR to "1" enables automatic connection setup. When the first AutoStart bit is set in the MODE_CR register, the device will be in the Ready state until a NULL code is received via the SpaceWire link from the second device. When the second LinkStart bit is set in the MODE_CR register, the device will go into the “Start” state and start sending NULL codes to the link. The default values for these bits are AutoStart = 0, LinkStart = 1. To establish a connection, one of the devices must be in LinkStart state, and the other in AutoStart or LinkStart. The connection is established at a speed of 10 Mbit / s, then there is a transition to the basic transmission rate.

Для настройки скорости передачи в устройстве используются два регистра TX_SPEED1 и TX_SPEED2 (см. табл. 23), расположенные в блоке 8 регистров режима/ состояния по адресам 0×450 и 0×454 для первого (2) и второго (3) портов SpaceWire соответственно. Соединение устанавливается на скорости 10 Мбит/с, далее происходит переход на базовую скорость передачи. Значение коэффициента скорости передачи задается в регистре TX_SPEED в разрядах 0..7 (TX_SPEED.SEL). Значение коэффициента скорости передачи, необходимое для настройки желаемой скорости, зависит от используемой схемы PLL в блоке 6(7) формирования синхросигналов передачи.To configure the transmission speed, two TX_SPEED1 and TX_SPEED2 registers are used in the device (see Table 23), located in block 8 mode / state registers at 0 × 450 and 0 × 454 addresses for the first (2) and second (3) SpaceWire ports, respectively . The connection is established at a speed of 10 Mbit / s, then there is a transition to the basic transmission rate. The value of the transmission rate coefficient is set in the register TX_SPEED in bits 0..7 (TX_SPEED.SEL). The value of the coefficient of the transmission speed necessary to configure the desired speed depends on the used PLL circuit in block 6 (7) of the formation of the transmission clock signals.

Таким образом, введение второго порта SpaceWire в данное устройство делает возможным несколько вариантов системного применения такого двухпортового устройства коммуникационных интерфейсов SpaceWire. При проектировании сетевых структур наличие двух портов SpaceWire в устройстве позволяет обеспечивать с наименьшими затратами достижения двух целей: либо повышение надежности каналов передачи данных, либо повышение пропускной способности при передаче больших потоков данных от высокоскоростных датчиков, либо и то, и другое. На фиг. 11а приведен простой пример структуры, когда линки SpaceWire связывают два порта устройства непосредственно с процессором обработки данных (например, MULTIFORCE MC24RT фирмы ЭЛВИИС), имеющим встроенные порты SpaceWire. В терминальном узле, выполняющем функции контроллера датчика, данные, формируемые датчиком, накапливаются в памяти терминального узла. По запросам процессора данные считываются из памяти терминального узла через интерфейс шины АНВ в устройство, из которого в виде пакетов RMAP по линкам SpaceWire передаются в процессор обработки данных. На фиг. 11б приведен пример структуры, в которой сеть SpaceWire на основе коммутаторов и концентраторов обеспечивает как надежное подключение группы устройств к процессору обработки данных, так и высокую суммарную пропускную способность для передачи по линкам SpaceWire пакетов с данными от высокоскоростных датчиков. Наиболее эффективно возможности устройства используются при формировании каскадных структур. На фиг. 12 показана группа устройств, образующих цепочку (daisy-chain), в которой два порта SpaceWire каждого устройства подключены к соседним устройствам в цепочке. Крайние устройства в цепочке могут подключаться к портам коммутатора, либо напрямую к процессору обработки данных.Thus, the introduction of the second SpaceWire port into this device makes it possible for several system applications of such a two-port SpaceWire communication interface device. When designing network structures, the presence of two SpaceWire ports in the device allows achieving two goals at the lowest cost: either improving the reliability of data transmission channels, or increasing throughput when transmitting large data streams from high-speed sensors, or both. In FIG. 11a shows a simple example of a structure where SpaceWire links connect two device ports directly to a data processor (for example, ELVIIS MULTIFORCE MC24RT) that has integrated SpaceWire ports. In the terminal node, which acts as the sensor controller, the data generated by the sensor is accumulated in the memory of the terminal node. At the request of the processor, data is read from the memory of the terminal node via the ANV bus interface to the device, from which they are transferred to the data processor in the form of RMAP packets via SpaceWire links. In FIG. Figure 11b shows an example of a structure in which a SpaceWire network based on switches and hubs provides both reliable connection of a group of devices to a data processor and a high total throughput for transmitting packets with data from high-speed sensors through SpaceWire links. The most effective features of the device are used in the formation of cascade structures. In FIG. 12 shows a group of devices forming a chain (daisy-chain), in which two SpaceWire ports of each device are connected to neighboring devices in the chain. The extreme devices in the chain can connect to the switch ports, or directly to the data processor.

С учетом того факта, что для управления работой датчика достаточно контроллера с автоматом управления на жесткой логике, использование в этом случае двухпортового устройства коммуникационных интерфейсов SpaceWire является эффективным вариантом, оправданным как с технической, так и с экономической точки зрения, а для бортовых комплексов является наиболее целесообразным.Taking into account the fact that a controller with a control unit based on strict logic is enough to control the sensor’s operation, the use of the SpaceWire dual-port communication device in this case is an effective option that is justified both from a technical and economic point of view, and for on-board systems is the most appropriate.

Техническим результатом данного решения является расширение области применения устройства коммуникационных интерфейсов SpaceWire благодаря расширению функциональных возможностей устройства: обеспечивается возможность построения различных сетевых конфигураций путем последовательного соединения двухпортовых устройств коммуникационных интерфейсов SpaceWire между собой. При этом достигается способность реализации передачи данных от произвольного множества датчиков в один порт SpaceWire процессора обработки данных, полностью используя его пропускную способность, чтобы загрузить систему сбора и обработки данных максимально полно.The technical result of this solution is to expand the scope of the SpaceWire communication interface device due to the expansion of the device’s functionality: it is possible to build various network configurations by connecting the SpaceWire communication interface devices with two ports in series. At the same time, the ability to implement data transfer from an arbitrary set of sensors to one SpaceWire port of the data processor is achieved, fully using its bandwidth to load the data acquisition and processing system as fully as possible.

Предложенное устройство имеет значительные функциональные преимущества перед известными аналогами.The proposed device has significant functional advantages over known analogues.

Claims (2)

1. Устройство коммуникационных интерфейсов SpaceWire для использования в коммуникационной системе, объединяющей как минимум один компьютер или процессор обработки данных с одним или более терминальным узлом посредством последовательного соединения устройств через коммуникационный интерфейс SpaceWire, причем в устройстве коммуникационных интерфейсов SpaceWire, содержащем порт SpaceWire, в который входит блок выдачи данных, блок приема данных, блок управления и блок управления потоком данных, выход запроса на выдачу символа управления потоком которого соединен с одноименным входом блока выдачи данных, выход готовности выдачи символа управления потоком которого соединен с одноименным входом блока управления потоком данных, входы подтверждения приема символа управления потоком и подтверждения приема информационного символа которого соединены соответственно с одноименными входами блока управления и одноименными выходами блока приема данных, выход ошибки кодировки символа которого является выходом ошибки кодировки символа системного интерфейса порта и соединен с одноименным входом блока управления, первый и второй выходы сброса которого соединены с входами сброса соответственно блока выдачи данных и блока приема данных, входы данных и стробирования которого являются входами коммуникационного канала приема порта SpaceWire, коммуникационного канала выдачи порта SpaceWire являются выходами данных и стробирования блока выдачи данных, вход синхронизации выдачи данных которого является входом синхронизации выдачи данных системного интерфейса порта, вход чтения данных системного интерфейса приемника порта является одноименным входом блока приема данных, выходы данных для приема и готовности данных для приема которого являются соответствующими выходами системного интерфейса приемника порта, выход ошибки кредитования системного интерфейса порта является одноименным выходом блока управления потоком данных и соединен с одноименным входом блока управления, третий выход сброса которого соединен с входом сброса блока управления потоком данных, входы подтверждения выдачи информационного символа и разрешения приема данных которого соединены с одноименными выходами соответственно блока выдачи данных и блока приема данных, вход сброса системного интерфейса порта является входом сброса блока управления, выход готовности выдачи данных системного интерфейса передатчика порта является одноименным выходом блока выдачи данных, входы записи и данных для выдачи системного интерфейса порта являются соответствующими входами блока выдачи данных, вход локальной синхронизации порта соединен с входами локальной синхронизации блока управления, блока управления потоком данных, блока приема данных, блока выдачи данных, вход разрешения передачи символов управления потоком которого соединен с одноименным выходом блока управления, выход ошибки рассоединения блока приема данных соединен с одноименным входом блока управления и является выходом ошибки рассоединения системного интерфейса порта, выход установления соединения системного интерфейса порта является выходом установления соединения блока приема данных и соединен с одноименным входом блока управления, отличающееся тем, что в него введены второй порт SpaceWire, блок коммутации пакетов данных, два блока управления скоростью передачи, два блока формирования синхросигналов передачи, блок регистров режима/состояния, блок регистров маршрутизации, селектор пакетов, формирователь протокола RMAP, контроллер интерфейса АНВ Master и контроллер интерфейса АНВ Slave, причем выходы системного интерфейса каждого из двух портов SpaceWire соединены соответственно с группами входов состояния одноименного порта блока регистров режима/состояния, а также соединены соответственно с входами наличия синхронизации блоков управления скоростью передачи, выходы изменения скорости которых соединены соответственно с входами блоков формирования синхросигналов передачи, выходы которых соединены с входами синхронизации выдачи данных каждого из двух портов SpaceWire, в каждом из которых входы управления состоянием блока управления являются одноименными входами каждого из двух портов SpaceWire и соединены соответственно с первым и вторым выходами управления состоянием блока регистров режима/состояния, первый и второй входы-выходы состояния которого соединены соответственно с входами-выходами состояния каждого из блоков управления скоростью, третий вход-выход состояния блока регистров режима/состояния соединен с входом-выходом состояния блока коммутации пакетов данных, первый и второй входы-выходы передачи которого соединены соответственно с одноименными входами-выходами каждого порта SpaceWire, входы-выходы приема которых соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами приема блока коммутации пакетов данных, вход-выход адресации которого соединен с одноименным входом-выходом блока регистров маршрутизации, информационный вход-выход которого соединен с первым управляющим входом-выходом контроллера интерфейса АНВ Slave, второй управляющий вход-выход которого соединен с информационным входом-выходом блока регистров режима/состояния, четвертый вход-выход состояния которого соединен с входом-выходом состояния формирователя протокола RMAP, первый и второй информационные входы-выходы которого соединены соответственно с первым информационным входом-выходом контроллера интерфейса АНВ Master и с входом-выходом данных селектора пакетов, вход-выход пакетных данных которого соединен с одноименным входом-выходом блока коммутации пакетов данных, входы-выходы интерфейса шины АНВ устройства являются одноименными входами-выходами контроллера интерфейса АНВ Master, второй информационный вход-выход которого соединен с информационным входом-выходом контроллера интерфейса АНВ Slave, вход сброса которого соединен с входами сброса контроллера интерфейса АНВ Slave, формирователя протокола RMAP, селектора пакетов, блока регистров маршрутизации, блока регистров режима/состояния, двух блоков управления скоростью передачи и с входами сброса каждого из двух портов SpaceWire и является входом начальной установки устройства, вход локальной синхронизации которого соединен с входами локальной синхронизации каждого из двух портов SpaceWire и с входами синхронизации двух блоков управления скоростью передачи, блока регистров режима/состояния, блока регистров маршрутизации, селектора пакетов, формирователя протокола RMAP, контроллера интерфейса АНВ Master и контроллера интерфейса АНВ Slave.1. SpaceWire communication interface device for use in a communication system that combines at least one computer or data processor with one or more terminal nodes by connecting devices in series through the SpaceWire communication interface, moreover, in the SpaceWire communication interface device containing the SpaceWire port, which includes a data output unit, a data reception unit, a control unit and a data flow control unit, the output of a request for issuing a flow control symbol of which connected to the input of the data output unit of the same name, the output of which the flow control symbol is ready to be connected to the input of the data flow control unit of the same name, the acknowledgment inputs of the flow control symbol and the acknowledgment of the information symbol of which are connected respectively to the inputs of the control unit and the outputs of the data reception unit of the same name, the output of the character encoding error which is the output of the character encoding error of the port system interface and is connected to the input of the same name ohm of the control unit, the first and second reset outputs of which are connected to the reset inputs of the data output unit and the data receiving unit, the data and gating inputs of which are inputs of the SpaceWire port receive channel, the SpaceWire port output channel are data and gate outputs the input of the synchronization of the data output of which is the input of the synchronization of data output of the system interface of the port, the input of reading the data of the system interface of the port receiver a variable input of the data receiving unit, data outputs for receiving and data readiness for receiving which are the corresponding outputs of the port receiver system interface, the credit error of the port system interface is the output of the data flow control unit of the same name and connected to the control unit input of the same name, the third reset output of which is connected with the reset input of the data flow control unit, the inputs for confirming the issuance of an information symbol and the permission for receiving data of which are connected with the same name the outputs of the data issuing unit and the data receiving unit, the port system interface reset input is the control unit reset input, the port transmitter system interface readiness output output is the same output as the data output unit, the recording and data inputs for issuing the port system interface are the corresponding inputs of the unit data output, the input of the local synchronization of the port is connected to the inputs of the local synchronization of the control unit, data flow control unit, data reception unit , of a data output unit, the flow control symbol enable signal input of which is connected to the control unit output of the same name, the data reception unit disconnection error output is connected to the control unit input of the same name and is the port system interface disconnect error output, the connection system port interface connection establishment output is the connection establishment output data receiving unit and is connected to the control unit input of the same name, characterized in that a second SpaceWire port, a switching unit, is inserted into it data packets, two transmission rate control blocks, two transmission clock generation blocks, a mode / status register block, a routing register block, a packet selector, an RMAP protocol shaper, an ANV Master interface controller and an ANV Slave interface controller, and the system interface outputs of each of the two ports SpaceWire are connected respectively to the status input groups of the same name port of the mode / status register block, and are also connected respectively to the inputs of the presence of synchronization of speed control units передачи transmissions, whose change rate outputs are connected respectively to the inputs of the transmit clock generation blocks, whose outputs are connected to the data output synchronization inputs of each of the two SpaceWire ports, in each of which the status control inputs of the control unit are the inputs of the same name of each of the two SpaceWire ports and are connected respectively with the first and second outputs of the state control unit of the registers of the mode / state, the first and second inputs and outputs of the state of which are connected respectively to the inputs- the status outputs of each of the speed control units, the third status input / output unit of the mode / status register block is connected to the status input / output of the data packet switching unit, the first and second transmission inputs and outputs of which are connected respectively to the same input-outputs of each SpaceWire port, the inputs are the receiving outputs of which are connected respectively to the first and second input-output ports of a data packet switching unit, the addressing input-output of which is connected to the input-output of the routing register block of the same name II, the information input-output of which is connected to the first control input-output of the ANV Slave interface controller, the second control input-output of which is connected to the information input-output of the mode / state register block, the fourth state input-output of which is connected to the conditioner input-output of the conditioner RMAP protocol, the first and second information inputs / outputs of which are connected respectively to the first information input / output of the ANV Master interface controller and to the input / output of packet selector data, input-output the packet data of which is connected to the input-output block of the data packet switching unit, the inputs and outputs of the ANV device bus interface are the inputs and outputs of the ANV Master interface controller of the same name, the second information input-output of which is connected to the information input-output of the ANV Slave interface controller, the reset input which is connected to the reset inputs of the ANA Slave interface controller, RMAP protocol shaper, packet selector, routing register block, mode / state register block, two control units The transmission speed and with the reset inputs of each of the two SpaceWire ports is the input of the initial installation of the device, the local synchronization input of which is connected to the local synchronization inputs of each of the two SpaceWire ports and to the synchronization inputs of two transmission speed control units, a block of mode / state registers, and a block routing registers, packet selector, RMAP protocol shaper, ANV Master interface controller and ANV Slave interface controller. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок коммутации пакетов данных содержит блок адаптивной коммутации, блок широковещания, коммутационную матрицу, два контроллера портов SpaceWire, каждый из которых состоит из блоков управления приемом и передачей порта SpaceWire, и контроллер порта FIFO, состоящий из блоков управления приемом и передачей, причем входы сброса и локальной синхронизации блока коммутации пакетов соединены соответственно с одноименными входами блока адаптивной маршрутизации, блока широковещания, блоков управления приемом и передачей контроллера порта FIFO и каждого из двух контроллеров порта SpaceWire, первые входы-выходы блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire являются соответственно первым и вторым входом-выходом приема блока коммутации пакетов данных, первые входы-выходы блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire являются соответственно первым и вторым входом-выходом передачи блока коммутации пакетов данных, вторые входы-выходы блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire и порта FIFO соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами-выходами приема коммутационной матрицы, вторые входы-выходы блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire и порта FIFO соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами-выходами передачи коммутационной матрицы, первые входы-выходы блоков управления приемом и передачей контроллера порта FIFO соединены с входом-выходом пакетных данных блока коммутации пакетов данных, входы-выходы адресной информации блоков управления приемом и передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire, блоков управления приемом и передачей контроллера порта FIFO, блоков адаптивной маршрутизации и широковещания соединены с входом-выходом адресации блока коммутации пакетов данных, вход-выход состояния которого соединен с одноименными входами-выходами блоков управления приемом и передачей контроллера порта FIFO, блоков управления приемом и передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire, блоков адаптивной маршрутизации и широковещания, выходы запроса блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire соединены с соответствующими разрядами шины запросов, которые соединены соответственно с входами запросов блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire, выходы подтверждения блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire соединены с соответствующими разрядами шины подтверждений, которые соединены соответственно с входами подтверждений блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire, входы-выходы селекции которых соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами селекции блока адаптивной маршрутизации, третий вход-выход селекции которого соединен с входом-выходом селекции блока управления приемом контроллера порта FIFO, входы-выходы регулирования блоков управления приемом контроллеров первого и второго портов SpaceWire которых соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами регулирования блока широковещания, третий и четвертый выходы регулирования которого соединены соответственно с входами регулирования блоков управления передачей контроллеров первого и второго портов SpaceWire, пятый вход-выход регулирования блока широковещания соединен с входом-выходом регулирования блока управления приемом контроллера порта FIFO, шестой выход регулирования блока широковещания соединен с входом регулирования блока управления передачей контроллера порта FIFO.2. The device according to claim 1, characterized in that the data packet switching unit comprises an adaptive switching unit, a broadcasting unit, a switching matrix, two SpaceWire port controllers, each of which consists of SpaceWire port receiving and transmitting control units, and a FIFO port controller, consisting of reception and transmission control units, the reset and local synchronization inputs of the packet switching unit being connected respectively to the inputs of the adaptive routing unit, broadcasting unit, reception control units, etc. FIFO port controller and each of the two SpaceWire port controllers, the first inputs and outputs of the control units for the controllers of the first and second SpaceWire ports are the first and second input and output of the receive packet data switching unit, the first inputs and outputs of the control units for transmitting the first and second controllers SpaceWire ports are respectively the first and second input-output of the data packet switching unit, the second inputs and outputs of the control units for receiving controllers of the first and second SpaceWire ports and FIFO ports are connected respectively to the first, second and third inputs / outputs of the switching matrix, the second inputs and outputs of the transmission control units of the controllers of the first and second SpaceWire ports and FIFO ports are connected respectively to the first, second and third inputs and outputs of the switching matrix, the first inputs - the outputs of the control units for receiving and transmitting the FIFO port controller are connected to the input-output of packet data of the data packet switching unit, the inputs and outputs of the address information of the reception and transmission control units The first controllers of the first and second SpaceWire ports, control units for receiving and transmitting the FIFO port controller, adaptive routing and broadcasting units are connected to the I / O addressing of the data packet switching unit, the status input / output of which is connected to the I / O of the control unit for receiving and transmitting the controller FIFO ports, reception and transmission control units for controllers of the first and second SpaceWire ports, adaptive routing and broadcasting blocks, request outputs of reception reception control units the ditch of the first and second SpaceWire ports are connected to the corresponding bits of the request bus, which are connected respectively to the request inputs of the transmission control units of the controllers of the first and second SpaceWire ports, the confirmation outputs of the transmission control units of the controllers of the first and second SpaceWire ports are connected to the corresponding bits of the confirmation bus, which are connected respectively with acknowledgment inputs of control units for the controllers of the first and second SpaceWire ports, the selection inputs and outputs of which are connected to responsibly, with the first and second inputs and outputs of the adaptive routing unit selection, the third input-output of which is connected to the input-output of the selection of the control unit for receiving the FIFO port controller, the control inputs and outputs of the control units for receiving controllers of the first and second SpaceWire ports which are connected respectively to the first and the second inputs and outputs of the regulation of the broadcasting unit, the third and fourth outputs of the regulation of which are connected respectively to the control inputs of the transmission control units to the controllers of the first and second SpaceWire ports, the fifth input-output of the broadcast control unit is connected to the input-output of the control unit of the reception control unit of the FIFO port controller, the sixth output of the control of the broadcast unit is connected to the control input of the transmission control unit of the FIFO port controller.
RU2016132606U 2016-08-09 2016-08-09 COMMUNICATION INTERFACE DEVICE SpaceWire RU175049U9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132606U RU175049U9 (en) 2016-08-09 2016-08-09 COMMUNICATION INTERFACE DEVICE SpaceWire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132606U RU175049U9 (en) 2016-08-09 2016-08-09 COMMUNICATION INTERFACE DEVICE SpaceWire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU175049U1 RU175049U1 (en) 2017-11-16
RU175049U9 true RU175049U9 (en) 2018-04-19

Family

ID=60328851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132606U RU175049U9 (en) 2016-08-09 2016-08-09 COMMUNICATION INTERFACE DEVICE SpaceWire

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU175049U9 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186199U1 (en) * 2018-05-17 2019-01-11 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Program-temporary and routing device of on-board equipment of command-measuring system
RU187642U1 (en) * 2018-06-19 2019-03-14 Закрытое акционерное общество Научно-производственный Центр "Микропроцессорные технологии" (ЗАО НПЦ "МиТ") GIGASPACEWIRE COMMUNICATION INTERFACE DEVICE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0458648B1 (en) * 1990-05-25 2000-04-26 STMicroelectronics Limited Communication interface for serial transmission of variable length data tokens
RU2405196C1 (en) * 2009-05-04 2010-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт "Субмикрон" Link-port switch
RU2460124C2 (en) * 2010-05-26 2012-08-27 Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" Communication interface device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0458648B1 (en) * 1990-05-25 2000-04-26 STMicroelectronics Limited Communication interface for serial transmission of variable length data tokens
RU2405196C1 (en) * 2009-05-04 2010-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт "Субмикрон" Link-port switch
RU2460124C2 (en) * 2010-05-26 2012-08-27 Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" Communication interface device

Also Published As

Publication number Publication date
RU175049U1 (en) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100687659B1 (en) Network interface of controlling lock operation in accordance with axi protocol, packet data communication on-chip interconnect system of including the network interface, and method of operating the network interface
US5600799A (en) Status batching and filtering in a media access control/host system interface unit
KR0169248B1 (en) Message sending apparatus and message sending controlling method in packet internetwork
US7177307B2 (en) Device and method for transmission in a switch
JP4571671B2 (en) Method and apparatus for accessing data in message memory of communication module
US6519268B1 (en) Asynchronous data pipe for automatically managing asynchronous data transfers between an application and a bus structure
RU2390053C2 (en) Massage handler and method of controlling data access in message memory of communication component
JPH118636A (en) Fiber channel switching system and its method
JP2008508826A (en) FlexRay communication module
US6982976B2 (en) Datapipe routing bridge
CN101282860A (en) Method for connecting a flexray-user comprising a microcontroller to a flexray-communication connection via a flexray-communication control device, and flexray-communication control device, flexray-us
US7035956B2 (en) Transmission control circuit, reception control circuit, communications control circuit, and communications control unit
JP2009512259A (en) Subscriber interface that connects FlexRay communication module and FlexRay subscriber device, and message transmission method via subscriber interface that connects FlexRay communication module and FlexRay subscriber device
US5771227A (en) Method and system for routing massages in a multi-node data communication network
WO2003102805A2 (en) Inter-chip processor control plane
RU175049U9 (en) COMMUNICATION INTERFACE DEVICE SpaceWire
US20020196745A1 (en) Method for the broadcasting of a data packet within a switched network based on an optimized calculation of the spanning tree
JPH0716204B2 (en) Packet switching method
US6219353B1 (en) Message hub
EP0353249A4 (en) Parallel networking architecture
JPH11167560A (en) Data transfer system, switching circuit used to the transfer system, adapter, integrated circuit having the transfer system and data transfer method
US6912566B1 (en) Memory device and method for operating the memory device
US6973093B1 (en) Switching fabric for interfacing a host processor and a plurality of network modules
US20080181242A1 (en) Communications gateway between two entities
CN115827524A (en) Data transmission method and device

Legal Events

Date Code Title Description
TK9K Amendment to the publication (utility model)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4K- IN JOURNAL 32-2017 FOR INID CODE(S) (73)

TH91 Specification republication (utility model)
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180810

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20200110