接口單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的接口單元。
【背景技術(shù)】
[0002]布置在總線系統(tǒng)處并且通過(guò)總線系統(tǒng)執(zhí)行存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)(DMA = direct memoryaccess (直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)))的系統(tǒng)是已知的。尤其已知的是，由于總線系統(tǒng)處的多個(gè)所謂的DMA單元，對(duì)總線系統(tǒng)的訪問(wèn)沖突增加。
[0003]為了觀察不同子網(wǎng)絡(luò)或不同網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型--比如CAN (controller area network,
控制器域網(wǎng))、Flexray和/或以太網(wǎng)一一的網(wǎng)絡(luò)通信，例如在個(gè)人計(jì)算機(jī)處需要多個(gè)必須受到管理的接口卡。
[0004]不同子網(wǎng)絡(luò)、以及諸如CAN (控制器域網(wǎng))、Flexray和/或以太網(wǎng)的不同網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型之間的網(wǎng)關(guān)單元必須始終與子網(wǎng)絡(luò)之間的所期望的通信相匹配，對(duì)此相應(yīng)邏輯以軟件來(lái)實(shí)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所基于的問(wèn)題通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口單元來(lái)解決。有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中加以說(shuō)明。對(duì)本發(fā)明重要的特征位于下面的描述中和附圖中，其中這些特征可以單獨(dú)地以及以不同組合對(duì)本發(fā)明是重要的，而不必再次對(duì)此進(jìn)行明確指示。
[0006]通過(guò)接口單元根據(jù)之前在應(yīng)用與數(shù)據(jù)傳輸單元之間商定的標(biāo)志對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器執(zhí)行存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)，在總線系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸單元之間設(shè)置僅僅一個(gè)接口單元變得可能，借助于該接口單元可以建立與不同子網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型的通信。
【附圖說(shuō)明】
[0007]本發(fā)明的另外的特征、應(yīng)用可能性和優(yōu)點(diǎn)從下面對(duì)附圖的圖中所示出的本發(fā)明的實(shí)施例的描述中得出。所有所描述或所示出的特征單獨(dú)地或以任意組合地構(gòu)成本發(fā)明的主題，而與其在權(quán)利要求書(shū)中的概括或其回引無(wú)關(guān)、而且與其在說(shuō)明書(shū)或附圖中的表達(dá)或圖示無(wú)關(guān)。在所有圖中，即使在不同實(shí)施方式中仍對(duì)于功能等效的參量和特征使用相同附圖標(biāo)記。接下來(lái)參考附圖闡述本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式。在附圖中:
圖1以示意圖示出了通信系統(tǒng)；
圖2以示意圖示出了接口單元的一部分；
圖3以示意圖示出了數(shù)據(jù)段的發(fā)送；
圖4以示意圖示出了接口單元的另一部分；
圖5以示意圖示出了數(shù)據(jù)段的接收。
【具體實(shí)施方式】
[0008]圖1以示意圖示出了通信系統(tǒng)2。接口單元4布置在總線系統(tǒng)6處。總線系統(tǒng)6例如可以是PCI總線或微控制器的專(zhuān)有總線。處理器單元8和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10連接到總線系統(tǒng)6上。在處理器單元8上能夠運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用12a、12b和12c。處理器單元8、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10以及總線系統(tǒng)6形成通信單元14，該通信單元14例如可以被構(gòu)造成微控制器形式的網(wǎng)關(guān)或者被構(gòu)造成個(gè)人計(jì)算機(jī)。通信單元14可以包括接口單元4和/或數(shù)據(jù)傳輸單元20。
[0009]接口單元4與數(shù)據(jù)傳輸單元20連接并且因此可以布置在數(shù)據(jù)傳輸單元20與總線系統(tǒng)6之間。數(shù)據(jù)傳輸單元20也可以被稱為網(wǎng)絡(luò)處理器。除了接口單元4以外還有另外的通信接口 22a、22b和22c連接到數(shù)據(jù)傳輸單元20上。通信接口 20既可以分配給不同的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型、例如CAN、FlexRay或以太網(wǎng)和/或前述網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型的不同子網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然還可以設(shè)想另外的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型，針對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型可以存在相應(yīng)的接口單元22。在通信系統(tǒng)2投入運(yùn)行以前，在應(yīng)用12a — 12c之一與數(shù)據(jù)傳輸單元20之間商定對(duì)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)段有效的標(biāo)志chid。接口單元4在通信系統(tǒng)2的運(yùn)行期間根據(jù)之前在應(yīng)用12a、12b、12c與數(shù)據(jù)傳輸單元20之間商定的標(biāo)志chid來(lái)執(zhí)行通過(guò)總線系統(tǒng)6對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10的存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)。
[0010]由于接口單元4和數(shù)據(jù)傳輸單元20優(yōu)選地以硬件來(lái)實(shí)施，因此可以通過(guò)之前商定的標(biāo)志chid為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)段實(shí)現(xiàn):針對(duì)由接口單元4進(jìn)行的針對(duì)多個(gè)通信接口 22的存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)，高度地簡(jiǎn)化了總線系統(tǒng)6上的仲裁，由此可以通過(guò)總線系統(tǒng)6更加快速和更加有效地開(kāi)展數(shù)據(jù)處理。因此，可以有利地將多個(gè)通信接口 22映射到接口單元4上并且因此映射通信單元14。之前商定的標(biāo)志chid也可稱為信道標(biāo)識(shí)符。因此，還得出數(shù)據(jù)傳輸單元20的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槠淇梢宰裱_定性的處理步驟并且因此可以以硬件來(lái)實(shí)施。
[0011]圖2以示意性形式示出了接口單元4的片段24。在框26中示出了框28、輸出單元30和框32。此外，示出了輸入描述符池34。為了將來(lái)自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10的數(shù)據(jù)段發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸單元20，從輸入描述符池34的描述符中確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10中的數(shù)據(jù)段的存儲(chǔ)器范圍地址和所商定的標(biāo)志chid并且將其轉(zhuǎn)交給框28。接口單元10或框28根據(jù)箭頭36以存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)的形式通過(guò)總線系統(tǒng)6從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10中讀取數(shù)據(jù)段，并且根據(jù)箭頭38將該數(shù)據(jù)段置于輸出單元30的等待隊(duì)列40中。輸入描述符池中的描述符包括數(shù)據(jù)段和所商定的標(biāo)志的存儲(chǔ)器范圍地址以及另外的參量。描述符由框32轉(zhuǎn)交給框28。相應(yīng)地根據(jù)描述符借助于框28生成適合于根據(jù)箭頭26讀出的數(shù)據(jù)段的報(bào)頭，該報(bào)頭根據(jù)箭頭42被置入到等待隊(duì)列44中?？?6根據(jù)箭頭48為數(shù)據(jù)傳輸單元20生成合適的數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段，所述數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段分別包括等待隊(duì)列40的數(shù)據(jù)段以及等待隊(duì)列44的對(duì)其適合的報(bào)頭。該報(bào)頭可以包括標(biāo)識(shí)輸出單元的信息devid，其亦可稱為設(shè)備標(biāo)識(shí)。因此，來(lái)自等待隊(duì)列40的數(shù)據(jù)段與包括所商定的標(biāo)志chid的所屬報(bào)頭一起作為數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段被提供給數(shù)據(jù)傳輸單元20。
[0012]根據(jù)箭頭50，輸入描述符池34可以由處理器單元8讀出和寫(xiě)入。針對(duì)根據(jù)箭頭50對(duì)輸入描述符池34的該寫(xiě)入和讀取訪問(wèn)，總線系統(tǒng)6處的接口單元4充當(dāng)總線從機(jī)(Bus-Slave)0對(duì)于根據(jù)箭頭27對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10的讀取式的存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)，接口單元26作為總線主機(jī)(Bus-Master)訪問(wèn)總線系統(tǒng)6。因此，總線系統(tǒng)6被構(gòu)造成多主機(jī)總線。當(dāng)然，總線系統(tǒng)6也可以具有或支持其它總線仲裁方法而不限于多主機(jī)總線。
[0013]圖5示例性地示出了接口單元4與通信單元14之間的交互，所述通信單元14包括處理器單元8和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10。
[0014]圖3針對(duì)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10發(fā)送數(shù)據(jù)段。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10的片段中示出了數(shù)據(jù)塊56的第一數(shù)據(jù)段52和最后的數(shù)據(jù)段54。接下來(lái)描述具有多個(gè)數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)塊56的發(fā)送。數(shù)據(jù)段52 - 54是數(shù)據(jù)塊56的一部分。針對(duì)數(shù)據(jù)段52 — 54中的每個(gè)，在輸入描述符池34中都存放有相應(yīng)的描述符62 - 64。通信單元14存放描述符62 — 64以用于通過(guò)在處理器單元8上實(shí)施的相應(yīng)應(yīng)用12來(lái)發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)段52 — 54。為此，通信單元14在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10中存放數(shù)據(jù)段52、54的存儲(chǔ)器范圍地址以及所商定的標(biāo)志chid。此外，在描述符62 —64中存放了:相應(yīng)數(shù)據(jù)段52 - 54在數(shù)據(jù)塊56中具有哪個(gè)位置。例如，在描述符62 — 64中存放:數(shù)據(jù)段52 - 54是否如數(shù)據(jù)段52那樣是第一數(shù)據(jù)段。例如，在描述符62 — 64中存放:數(shù)據(jù)段52 - 54是否如數(shù)據(jù)段54那樣是最后的數(shù)據(jù)段。此外，在描述符52 — 54之一中分別存放數(shù)據(jù)段52 - 54的大小。此外，也可以存放數(shù)據(jù)段52 - 54的存儲(chǔ)器范圍地址或存儲(chǔ)器起始地址。根據(jù)箭頭66示出了該寫(xiě)入訪問(wèn)。
[0015]如果在處理器單元8上運(yùn)行的應(yīng)用12想要發(fā)送數(shù)據(jù)塊56，則應(yīng)用12將數(shù)據(jù)塊56存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10中。然后，根據(jù)箭頭66，數(shù)據(jù)塊56關(guān)于存儲(chǔ)器范圍和所商定的標(biāo)志chid所需的信息被寫(xiě)入到輸入描述符池34中。此外，在相應(yīng)描述符62-64中用信號(hào)通知相應(yīng)數(shù)據(jù)段52 — 54的發(fā)送準(zhǔn)備。
[0016]如果相應(yīng)段52 - 54通過(guò)所屬的描述符62 — 64被標(biāo)記為準(zhǔn)備好發(fā)送的，則接口單元4可以根據(jù)箭頭68執(zhí)行根據(jù)箭頭26對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10的存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)。相應(yīng)地，從描述符62出發(fā)直到描述符64，根據(jù)箭頭70從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10中讀出整個(gè)數(shù)據(jù)塊56。在此，數(shù)據(jù)塊56的讀出是逐段或逐描述符地進(jìn)行的，由此有利地可由應(yīng)用12來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊56的并行填充并且由接口單元4來(lái)實(shí)現(xiàn)相同數(shù)據(jù)塊56的清空。在根據(jù)箭頭26讀出和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)段52、54以后，接口單元4在相應(yīng)描述符62 — 64中的發(fā)送準(zhǔn)備被刪除。發(fā)送準(zhǔn)備可以由通信單元14通過(guò)監(jiān)視相應(yīng)描述符62 - 64的發(fā)送準(zhǔn)備來(lái)監(jiān)視。通過(guò)逐段的處理以及描述符池34，處于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器10中的數(shù)據(jù)段或數(shù)據(jù)塊的處理被簡(jiǎn)化，這實(shí)現(xiàn)了接口單元4的硬件實(shí)施并且因此實(shí)現(xiàn)了用于發(fā)送數(shù)據(jù)段52 - 54的快速處理。
[0017]圖4以示意圖示出了接口單元4的片段74。在框76中，在輸入單元80中根據(jù)箭頭28向框84輸送從數(shù)據(jù)傳輸單元20發(fā)出的數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段。根據(jù)箭頭28的數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段包含報(bào)頭信息，所述報(bào)頭信息被置入到輸入單元80的等待隊(duì)列86中并且包含所商定的標(biāo)志chid。數(shù)據(jù)段在本說(shuō)明書(shū)的意義上、即以應(yīng)存放在數(shù)