專利名稱：增強交叉點總線協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及總線控制體系結(jié)構(gòu)，更具體地說，涉及增強交叉點總線協(xié)議。
雖然該交叉點總線在目前能夠滿足要求，但近期趨勢需要附加的專用功能位以及擴展的輸入輸出范圍功能等，這些都是傳統(tǒng)交叉點總線協(xié)議實現(xiàn)所不允許的。因此，在總線控制體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，需要提供一種交叉點總線控制協(xié)議，它能夠支持擴展總線體系結(jié)構(gòu)。此外，增強控制協(xié)議必須與現(xiàn)有交叉點總線協(xié)議向后兼容。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過改變一個或多個預定位的定義，使得這些位成為控制位，新型交叉點總線控制協(xié)議最好表明該消息是對應于標準(即傳統(tǒng))交叉點總線體系結(jié)構(gòu)，還是對應于擴展交叉點總線體系結(jié)構(gòu)。本發(fā)明獨特的增強交叉點總線協(xié)議支持擴展的消息長度，同時還與現(xiàn)有的交叉點總線協(xié)議向后兼容，從而使現(xiàn)有的和增強的交叉點總線協(xié)議有利地共存在相同的物理總線上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供交叉點總線控制協(xié)議，它通過改變交叉點總線的消息數(shù)據(jù)比特序列中至少一位的定義，使得所述至少一位是控制位，從而支持擴展交叉點總線。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，如果需要后續(xù)的總線擴展，則將第二成幀比特添加到協(xié)議中，以類似方式提供進一步擴展交叉點總線的機制。
通過以下結(jié)合附圖對說明性實施例進行的詳細描述，本發(fā)明的這些及其它目的、特征和優(yōu)點會變得顯而易見。
圖2是一個邏輯狀態(tài)圖，說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)成的交叉點總線控制器。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的一個交叉點總線控制器的說明性實施例的框圖，該交叉點總線控制器由圖2所示的邏輯狀態(tài)圖來定義。
為了理解交叉點總線的一般操作，理解路由交換器本身的基本操作是有幫助的。路由交換器通常包括多個矩陣卡片，它們在操作上連接并控制相應的交叉點開關(guān)。交叉點總線矩陣卡片一般不包含足夠的存儲器來儲存或緩存輸入交叉點總線消息，因此，包含在各矩陣卡片上的同步狀態(tài)機最好是跟蹤該卡片的當前邏輯狀態(tài)。當接收到輸入的交叉點總線消息時，狀態(tài)機一次一位地(即“飛擊式”)對其進行解碼。
在附錄A中描述了適合與本發(fā)明配合使用的交叉點總線協(xié)議。實質(zhì)上，附錄A所述的交叉點總線協(xié)議是同步串行協(xié)議，包括五個差分信號，即“復位”、“數(shù)據(jù)”、“時鐘”、“取出”以及“確認”。“復位”、“數(shù)據(jù)”、“時鐘”以及“取出”信號從交叉點總線控制器傳送給矩陣卡片。另一方面，“確認”信號由矩陣卡片產(chǎn)生，并返回給交叉點總線控制器，從而確認消息已被矩陣卡片正確接收并且將要執(zhí)行預定的命令。交叉點總線消息的解碼以聲明“復位”信號(邏輯“低”狀態(tài))開始，然后再將“復位”線釋放(即去聲明)到邏輯“高”狀態(tài)。這將全部矩陣卡片上的所有狀態(tài)機復位到“空閑”狀態(tài)。
在上述路由交換器系統(tǒng)中，所有矩陣卡片同時接收由交叉點總線控制器所廣播的消息。因此，為了區(qū)別和指定接收命令的一個或多個獨立的矩陣卡片，各路由交換器矩陣卡片通常被編制了向交叉點總線控制器唯一標識該卡片的地址。由一個或多個矩陣卡片接收輸入的交叉點總線消息時，每次一位地逐次對各消息數(shù)據(jù)比特進行估算，或者與交叉點總線數(shù)據(jù)序列中該位置的期望編程比特相比較。包含在各矩陣卡片上的狀態(tài)機跟蹤卡片的當前狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)比特與編程比特相匹配(即兩者都為邏輯“0”或都為邏輯“1”)，則狀態(tài)機繼續(xù)估算下一位。如果輸入的交叉點總線數(shù)據(jù)比特與編程比特不匹配，則狀態(tài)機轉(zhuǎn)變?yōu)椤安粍幼鳌睜顟B(tài)，它保持這種狀態(tài)，直到交叉點總線控制器發(fā)起“復位”。
下表1說明了傳統(tǒng)交叉點總線協(xié)議(例如上述“超級交叉點總線協(xié)議”)的位定義序列。參照表1，傳統(tǒng)交叉點總線協(xié)議利用駐留在固定比特位置中的某些位定義。例如，傳統(tǒng)協(xié)議在比特序列的第九位置上采用成幀比特FRM，根據(jù)定義，要求它為“零”(即邏輯“低”)。有關(guān)其它位定義的另外詳情可以在附錄A中查看。
表1-32位交叉點總線的位定義在本發(fā)明的一個實施例中，增強交叉點總線協(xié)議最好是通過改變傳統(tǒng)FRM位定義來使用單控制位，為所傳送的各路由交換器控制命令指定擴展總線協(xié)議。具體地說，當FRM位為邏輯“1”(即邏輯“高”)時，傳統(tǒng)32位消息長度被擴展到任何預定長度，最好是48位。由于標準協(xié)議不利用成幀比特FRM從交叉點總線控制器傳遞命令數(shù)據(jù)，因此修改該位定義以用作增強交叉點總線協(xié)議中的控制位是很方便的。但是，應當知道，根據(jù)本發(fā)明，增強交叉點總線協(xié)議的控制位可以定義為任何比特位置，最好是當前未被傳統(tǒng)交叉點總線控制協(xié)議分配為命令位的比特位置，這至少是為了向后兼容性。
在控制總線消息序列中可以有其它位，它們根據(jù)特定的總線協(xié)議被定義為預定(固定)的邏輯狀態(tài)，以便該消息由交叉點總線解碼器解釋為有效。本發(fā)明可以同樣地將這些預定位中的任何一個或多個的定義改變?yōu)榭刂莆?，以便指定擴展交叉點總線體系結(jié)構(gòu)。
例如，根據(jù)傳統(tǒng)超級交叉點總線協(xié)議對輸入消息進行解碼的路由交換器矩陣卡片期望在第九比特位置中找到邏輯“0”。如果該成幀比特不為邏輯“0”，傳統(tǒng)交叉點總線矩陣卡片則會進入“不動作”狀態(tài)，如上所述，并且最好忽略隨后傳送的增強交叉點總線命令。同樣，根據(jù)本發(fā)明的增強交叉點總線協(xié)議對輸入的交叉點總線消息進行解碼的矩陣卡片期望在消息序列的第九比特位置中識別邏輯“1”。如果該位不為邏輯“1”，則增強交叉點總線矩陣卡片最好忽略如傳統(tǒng)協(xié)議所采用的所有較短(如32位)超級交叉點總線命令。
成幀比特的上述再定義允許協(xié)議中基本上所有其它位在操作上任意移位，而不會負面影響與現(xiàn)有交叉點總線路由交換器系統(tǒng)的兼容性。這樣，采用本發(fā)明的增強交叉點總線協(xié)議的矩陣卡片可以與在相同物理總線上采用標準控制協(xié)議的矩陣卡片交錯操作。這是本發(fā)明的重要且所需的方面。
例如，根據(jù)本發(fā)明，48位特級(Ultra)交叉點總線協(xié)議的最佳的位指定如下表2所示。特級交叉點總線協(xié)議是本文所述的增強交叉點總線協(xié)議的說明性實施例。在本發(fā)明的這個最佳實施例中，如

圖1的邏輯狀態(tài)圖100所示，特級交叉點總線協(xié)議最好分別在第九和第十比特位置中采用兩個成幀比特、即FRM和FRM2。應當知道，在第一成幀比特FRM(駐留在第九比特位置中以便向后兼容)已指定增強交叉點總線協(xié)議之后，基本上可以選擇任何后續(xù)的位定義。因此，將第二成幀比特FRM2分配給消息序列中的第十比特位置完全是任意的。
(接著...)
表2-特級交叉點總線位定義如果需要這種擴展功能，則控制總線協(xié)議中第二成幀比特的加入有利地允許對進一步擴展交叉點總線協(xié)議的支持。這個添加的位功能主要作為將來總線擴展的“分支(hook)”。在消息的各種比特位置中，擴展交叉點總線協(xié)議可以在協(xié)議中包含附加的“分支”，用于將交叉點總線協(xié)議連續(xù)擴展到實質(zhì)上無限的長度。此外，根據(jù)本發(fā)明，任何數(shù)量的成幀比特可以包含在增強交叉點總線消息序列中，以便指定多個交叉點總線協(xié)議。通過這種方式，采用各種控制協(xié)議的多個矩陣卡片可以共存在相同的物理總線中。
繼續(xù)參照圖1，最佳交叉點總線解碼器的邏輯狀態(tài)圖100可以包含在交叉點總線矩陣卡片中。例如，交叉點總線解碼器最初最好是以“空閑”狀態(tài)(未標出)開始，并且在接收“復位”信號108之后，隨后進入SVT狀態(tài)102。如圖1的實例所示，開頭的若干狀態(tài)、即SVT(Salvo傳輸)102、MEM 110以及INT 111可以分別用于執(zhí)行以前保存的“SALVO(保留條款)”命令、“刷新”命令以及“詢問”命令。應當知道，本文所用的術(shù)語“SALVO”指的是緩存多條命令并在稍后執(zhí)行它們的一種機制。例如，在某些交叉點總線控制協(xié)議中，Salvo位與每個“推遲的”命令一起發(fā)送，指示控制器將相應命令的執(zhí)行推遲到稍后的時間[例如在聲明了Salvo傳輸(SVT)時]。
上述位、即SVT、MEM以及INT均為專用位，它們最好被路由交換器矩陣卡片解碼器忽略，因為它們不是常規(guī)的交換命令，而是擴大了命令的行為。具體參照狀態(tài)SVT 102和MEM 110，圖1中的“X”標記用來表示“隨意”條件，這指明無論所估算的比特位置的接收輸入比特的值如何，邏輯流都進入下一狀態(tài)。第四狀態(tài)O8K 114以及隨后的邏輯狀態(tài)(例如O4K、O2K、O1K、O512、FRM、FRM2、O256、O128、O64、O32、O16、O8、O4、O2、O1、L1、L2、L4、L8、L16、L32、L64、I8K、I4K、I2K、I1K、I512、I256、I128、I64、I32以及I16)均包含輸入消息數(shù)據(jù)比特與期望編程比特的比較。上述每個邏輯狀態(tài)均對應輸入消息序列中的唯一比特位置，如表2所示。
如上所述，如果在任何一種狀態(tài)中檢測到匹配(如112所示)，則解碼器最好進行到下一個狀態(tài)，除非解碼器處于某個特殊狀態(tài)，在這種情況下，解碼器只是停留在這個狀態(tài)，直至檢測到“復位”信號108。例如，如果在估算對應于狀態(tài)O8K 114的比特位置時沒有發(fā)現(xiàn)任何匹配(如116所示)，解碼器則最好或者進入“不動作”狀態(tài)118，或者如果解碼器處于狀態(tài)I8K、I4K、I2K、I1K、I512、I256、I128、I64、I32以及I16中任何一個時，解碼器最好進入“斷開”狀態(tài)132，其中，解碼器在任一種情況下等待，直到接收有效的“復位”信號108。如上所述，圖1的狀態(tài)圖中的“X”標記表示“隨意”條件。在這種情況下，無論輸入比特序列中的后續(xù)比特的值如何，邏輯流繼續(xù)進行。此外，應當知道，圖1中的標記“匹配*”用來表示對于所估算的特定比特位置，沒有檢測到任何匹配。
繼續(xù)參照圖1，當解碼器處于狀態(tài)104時，最好估算第一成幀比特FRM，如果檢測到邏輯“0”(如122所示)，則解碼器最好假定消息正采用傳統(tǒng)交叉點總線協(xié)議，而不是采用增強協(xié)議，并且進入“不動作”狀態(tài)118，在這種狀態(tài)下，解碼器忽略隨后的總線控制器命令。如果對于FRM位檢測到邏輯“1”(如120所示)，指定增強交叉點總線協(xié)議，則解碼器最好進行到下一個狀態(tài)106，在這種狀態(tài)下，可以估算第二成幀比特FRM2。
根據(jù)本發(fā)明的特級交叉點總線協(xié)議的最佳實現(xiàn)，矩陣卡片解碼器預期第二成幀比特FRM2為邏輯“0”。因此，一旦處于狀態(tài)106，如果解碼器識別了FRM2位為邏輯“1”(如126所示)，則解碼器最好進入“不動作”狀態(tài)118，在這種狀態(tài)下，它忽略隨后的消息比特。同樣，如果對于FRM2位檢測到邏輯“0”(如124所示)，由此表示匹配，則解碼器最好進入下一個邏輯狀態(tài)128，在這種情況下，估算位O256，并且繼續(xù)進行，直至沒有檢測到任何匹配(即“匹配*”)，或者直至解釋了某個有效的交叉點總線命令，用于將特定交叉點開關(guān)轉(zhuǎn)換成接通(即“接通”狀態(tài)130)或斷開(即“斷開”狀態(tài)132)。一旦處于“接通”狀態(tài)130或“斷開”狀態(tài)132，矩陣卡片只忽略后來的消息比特(由“X”所表示)，直到接收了“復位”信號108。應當知道，本文所提出的第二成幀比特RM2的位定義也可以根據(jù)本發(fā)明來改變，使得邏輯“1”來指定增強交叉點總線協(xié)議，從而以類似的方式來推進解碼器的狀態(tài)。
圖2說明用于實現(xiàn)本發(fā)明的增強交叉點總線協(xié)議(如特級交叉點總線)的交叉點總線控制器的典型實現(xiàn)的邏輯狀態(tài)圖。如圖2所示，適合與本發(fā)明配合使用的交叉點總線控制器200最好包括兩個部分，即發(fā)射機部分202和接收機部分204。當控制器有效時(例如空閑狀態(tài)之后)，發(fā)射機部分202最好在狀態(tài)208從諸如雙端口隨機存取存儲器(DPRAM)、先進先出(FIFO)寄存器、并行緩沖器或其它適合的等效物之類的外部源加載數(shù)據(jù)。外部數(shù)據(jù)最好按照以下位序列來組織輸出數(shù)(如Oi)、電平數(shù)(如Lj)、輸入數(shù)(如Ik)以及控制位。發(fā)射機部分202將該數(shù)據(jù)重新組織成適當?shù)男蛄?，如以上所述，并通過交叉點總線(未標出)在210串行發(fā)出該數(shù)據(jù)?？梢园凑杖魏蝹鹘y(tǒng)的方式、如通過無線或有線通信信道來進行與交叉點總線的連接。
產(chǎn)生串行數(shù)據(jù)流之后，控制器的發(fā)射機部分202最好接收返回的“確認”比特，并對其作出響應，在狀態(tài)212產(chǎn)生“取出”脈沖。在狀態(tài)214中完成某個命令時，發(fā)射機部分202最好查看是否還有命令要發(fā)送，如狀態(tài)216所示。當沒有其它命令保留在外部緩沖器中時，發(fā)射機部分202返回到空閑狀態(tài)206，并等待再次開始發(fā)送的命令。
繼續(xù)參照圖2，當控制器處于操作的待機方式時，即控制器200正監(jiān)測交叉點總線但未發(fā)送任何數(shù)據(jù)時，最好使用交叉點總線控制器200的接收機部分204。例如，這可以是診斷方式，或者更普通的冗余方式，在這種方式下，一個單元是活動的發(fā)送單元，而另一個則是處于“熱”待機方式中的可操作單元，在任何必要的時候(例如檢測到故障時)隨時負責控制。在活動時[例如緊接接收機空閑(RIDLE)狀態(tài)220之后]，接收機部分204按照符合通用異步接收機/發(fā)射機(UART)的方式進行操作，查找各命令的開始，并對串行數(shù)據(jù)流進行解碼。在正確地接收到每個命令之后，把命令最好儲存在外部存儲器(如DPRAM或FIFO)中，如狀態(tài)228所示。在這種方式下，備用單元最好跟蹤活動單元的操作，并能夠估算其性能。
由于接收機部分204正在“盲目地”接收消息，它無法推測正在使用什么協(xié)議。它在狀態(tài)222接收32比特，再估算FRM和FRM2位，以便確定是否期望另外16比特。如果FRM和FRM2位表示正在使用增強(特級)交叉點總線協(xié)議，則接收部分204在狀態(tài)224(“接收16比特”)接收另外16比特，然后再進入“開始取出”狀態(tài)226。或者，如果FRM和FRM2位表示正在使用傳統(tǒng)的交叉點總線(如超級交叉點總線)協(xié)議，則接收機部分只是進入“開始取出”狀態(tài)226，忽略狀態(tài)224。在估算及存儲所接收的命令之后，接收機部分204最好返回到RIDLE狀態(tài)220。
圖3說明一種最佳電路300，用于實現(xiàn)具有圖2所示邏輯狀態(tài)圖的交叉點總線控制器。應當知道，圖3所示的電路只是說明性的，任何適當?shù)牡刃Э刂破骶梢耘c本發(fā)明配合使用。參照圖3，控制邏輯塊XPT_CTL 302最好根據(jù)本發(fā)明的增強交叉點總線協(xié)議，產(chǎn)生各種用于整個控制器300中的控制及定時信號。例如，XPT_CTL 302最好操作發(fā)送塊XPT_XMT 304內(nèi)的電路(如移位寄存器)，以便在工作時將命令數(shù)據(jù)XDATA 314從交叉點總線控制器輸出到交叉點總線310。
XPT_CTL控制塊302的輸出最好是在操作上與發(fā)送塊XPT_XMT304連接。XPT_XMT塊304最好是把控制器消息數(shù)據(jù)組織成適當?shù)谋忍匦蛄?，這些數(shù)據(jù)可以從操作上連接到XPT_XMT塊的臨時數(shù)據(jù)存儲塊308中接收，并且依次輸出該消息，包括任何成幀比特。塊308最好是包括一組寄存器(未示出)，這些寄存器可以由多個觸發(fā)器或適當?shù)牡刃飦韺崿F(xiàn)，用于至少提供臨時數(shù)據(jù)存儲器。依次傳送的數(shù)據(jù)最好是從一系列復用器(未示出)中獲取，這些復用器最好是包含在發(fā)送塊304中，但是本發(fā)明考慮到有依次輸出該數(shù)據(jù)的任何等效配置。此外，從XPT_XMT塊304輸出的串行數(shù)據(jù)可以連接到緩沖器312，以便在經(jīng)交叉點總線310發(fā)送之前，緩存數(shù)據(jù)XDATA 314。
除了上述信號之外，XPT_CTL塊302最好是產(chǎn)生其它交叉點總線控制信號，包括復位信號XRESET 316、時鐘信號XCLOCK 318以及“取出”信號XTAKE 320，其中的每一個均可以同樣地連接到相應緩沖器312。XPT_CTL塊302最好是還從交叉點總線接收若干信號，例如“RX取出”、“RX時鐘”、“RX復位”、“RX數(shù)據(jù)”以及“確認”等，并對其進行響應?！皬臀弧?、“數(shù)據(jù)”、“時鐘”、“取出”以及“確認”等信號在附錄A中進一步說明。
繼續(xù)參照圖3的說明性實施例，控制器電路300最好是包括操作上連接到XPT_CTL塊302的比較塊XPT_COMP 306，除其它重要特征外，還提供檢錯和/或糾錯功能。XPT_COMP塊306最好是在冗余操作方式下運行。適合用于本發(fā)明的檢錯和/或糾錯方案是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，因此這里不再詳細說明。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，通用路由交換器矩陣卡片或模塊最好這樣構(gòu)造，使得傳統(tǒng)交叉點總線(如超級交叉點總線)協(xié)議命令以及增強交叉點總線(如特級交叉點總線)協(xié)議命令均能被解碼。諸如成幀比特FRM或類似的參數(shù)位之類的控制位最好是將輸入消息引到適當?shù)慕獯a電路以供進一步估算。對于這種通用模塊，必須指定協(xié)議，或者在沒有提供這種指定時，可以采用缺省協(xié)議。在路由交換器系統(tǒng)中使用單個通用矩陣卡片具有許多優(yōu)點，包括便于制造和修理，因為對于兩種交叉點總線控制協(xié)議，只需要一種矩陣板類型。
如上所述的本發(fā)明可以至少部分地通過一個或多個應用程序來實現(xiàn)。這類包含指令或代碼、用于執(zhí)行本發(fā)明方法的應用程序或軟件組件可以儲存在一個或多個存儲媒體[如只讀存儲器(ROM)、固定或可拆卸存儲器等]中，并且在準備執(zhí)行時，由處理器(未示出)裝入全部或部分[例如裝入隨機存取存儲器(RAM)中]并執(zhí)行。應當知道，本文所用術(shù)語“處理器”應包括任何處理設備，例如包括中央處理器(CPU)和/或其它處理電路(如微處理器)的設備。此外，應當知道，術(shù)語“處理器”可以指一個以上的處理設備，而且與處理設備相關(guān)的各種元件可以由其它處理設備共享。
雖然參照附圖對本發(fā)明的說明性實施例作了描述，但應當理解，本發(fā)明不限于這些具體的實施例，只要不違背本發(fā)明的范圍或精神，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進行各種變更和修改。附錄A交叉點總線—理論及說明介紹交叉點總線是Philips Broadcast Television Systems Company(BTS)的命令協(xié)議，用于控制BTS路由交換器產(chǎn)品。本文的目的是說明與路由交換器控制相關(guān)的信號的操作。
歷史背景交叉點總線最初在1983年隨路由交換器TVS-2000系列的控制系統(tǒng)而出現(xiàn)。交叉點總線的協(xié)議已經(jīng)經(jīng)過若干不同路由交換器系列的演變，但并未改變基本的位結(jié)構(gòu)，這允許所有系列的路由交換器產(chǎn)品在相同的交叉點總線上共存。
工作原理為了理解交叉點總線的工作，必需理解路由交換器本身的工作，因為這是交叉點總線的功能。TVS-2000和TVS-3000路由交換器基于10×10矩陣卡片，并采用BCD(二進制編碼的十進制)協(xié)議。MARS路由交換器系列采用八進制(基數(shù)8)編碼方案。VENUS系列的路由交換器采用真二進制編碼方案。無論是什么編碼協(xié)議，路由交換器系統(tǒng)中的各矩陣卡片均包含同步狀態(tài)機，在接收時對輸入交叉點總線消息進行解碼，每次一比特。這些年來，這種狀態(tài)機的實現(xiàn)已經(jīng)有所改變，從TVS-2000系列中基于PROM的體系結(jié)構(gòu)開始，轉(zhuǎn)變?yōu)門VS-3000系列中基于PAL的體系結(jié)構(gòu)。目前，MARS和VENUS系列采用FPGA來創(chuàng)建狀態(tài)機。無論采用什么方法，對交叉點總線解碼的最終結(jié)果都是相同的。
交叉點總線是同步串行協(xié)議，包括五個差分信號，即“復位”、“數(shù)據(jù)”、“時鐘”、“取出”以及“確認”。在以下說明中，將根據(jù)各差分對的正(+)端所反映的“高”和“低”對這些信號進行說明?！皬臀弧?、“數(shù)據(jù)”、“時鐘”以及“取出”信號從交叉點總線控制器傳送到矩陣卡片?！按_認”信號由矩陣卡片產(chǎn)生，并返回給交叉點總線控制器。
交叉點總線消息的解碼以聲明“復位”信號(“低”)開始，然后再將“復位”釋放到“高”狀態(tài)。在接收“數(shù)據(jù)”信號線上的數(shù)據(jù)之前，它將全部矩陣卡片中的所有狀態(tài)機均復位至其空閑狀態(tài)。在釋放“復位”線路之后，在“時鐘”線上發(fā)出32個時鐘脈沖?！皵?shù)據(jù)”線上的數(shù)據(jù)與“時鐘”同步地變化，以便在各“時鐘”位的“低”向“高”轉(zhuǎn)變時對每個“數(shù)據(jù)”位的狀態(tài)進行抽樣。一條交叉點總線命令可以并且通常的確影響了路由交換器系統(tǒng)中的許多矩陣卡片。交叉點總線命令的最終目標是使交叉點接通。作為這個動作的結(jié)果，在交叉點總線命令需要斷開之前，任何交叉點(為該輸出)接通。這一切都與單個交叉點總線命令同時發(fā)生。關(guān)于以下說明中各位的定義，參照表1。這些位按照所示順序(從左至右)進行傳送。
由于不再支持前面兩種協(xié)議，并且超級交叉點總線和超級二進制交叉點總線之間的唯一主要差別在于數(shù)據(jù)是BCD還是十六進制，本說明將集中在最復雜和最常用的協(xié)議、超級二進制交叉點總線上。有關(guān)BCD和八進制模式的說明可以查看本文的最后部分。
‘SVT’位用來執(zhí)行任何以前儲存的SALVO命令。并非所有路由交換器都支持SALVO功能。本文在稍后進行了SVO(Salvo)的說明之后，再對SVT位的作用方式進行說明。
每當命令“刷新”而不是常規(guī)的轉(zhuǎn)換命令時，設置‘M’位。所有路由交換器輸出均被定期刷新，以便恢復可能由于電源故障或板交換而丟掉的任何交叉點。交叉點總線矩陣卡片沒有任何板上存儲器來保持交叉點設置。所有交叉點選擇均被鎖存在各矩陣卡片上并且是靜態(tài)的。它們不需要任何定期刷新。但是，由于矩陣卡片上不存在非易失性存儲器，所以好的系統(tǒng)實踐是發(fā)送刷新命令，以便恢復可能已丟失的任何交叉點。系統(tǒng)刷新循環(huán)時間由控制系統(tǒng)性能以及由所安裝應用的允許限度來確定?！甅’位被路由交換器矩陣卡片所忽略。無論‘M’位設置與否，其操作均相同。該位在協(xié)議中被保留為簿記功能，使得命令和刷新中的失敗均可以由控制系統(tǒng)進行不同的處理。
隨后六位(OHA、OHB、OTA、OTB、OTC以及OTD)是輸出數(shù)的六個最高有效位。在歷史上，數(shù)據(jù)以BCD格式發(fā)送，并且各數(shù)據(jù)組中從最低有效位開始。這是這些位的加擾特征的原因。在超級二進制模式中，這六比特可以當作一個6位二進制數(shù)，但必須按照所示進行加擾。其余四個輸出比特處于交叉點總線命令的末尾。這種“分割”的目的是定義命令中要較早轉(zhuǎn)換的矩陣卡片，以及在命令中稍后所定義的(該卡片上)實際輸出數(shù)。每個路由交換器矩陣卡片均(使用開關(guān)或跳線)用包含三個部分的唯一地址進行編程?！拜敵觥?這六位)是這種編程的第一部分，而“電平”位和“輸入”位是另外兩個部分。當各交叉點總線比特由各矩陣卡片所接收時，將它與交叉點總線數(shù)據(jù)中該比特位置的各編程比特進行比較。如果數(shù)據(jù)比特與編程比特匹配，(均為“0”或均為“1”)，則狀態(tài)機繼續(xù)進行下一位。如果輸入交叉點總線數(shù)據(jù)比特與相應的編程比特不匹配，則狀態(tài)機轉(zhuǎn)變?yōu)椤安粍幼鳌睜顟B(tài)，在這種狀態(tài)下，它一直保持到下一個交叉點總線“復位”，該“復位”將狀態(tài)機返回到空閑狀態(tài)，準備接收新命令。處于“不動作”狀態(tài)時，忽略所有后續(xù)的交叉點總線數(shù)據(jù)位。由于該數(shù)據(jù)與編程不匹配，所以矩陣卡片知道輸入命令不是給它的，并忽略該命令。
隨后的八位(FR、V、A、S3、S4、S5、S6以及S7)為“電平”位。FR(成幀比特)總是“零”。交叉點總線控制硬件的BTS實現(xiàn)將交叉點總線命令存儲在存儲器的四個字節(jié)中，并且用一字節(jié)的FF(十六進制)作為結(jié)束符(最后的命令)。所以不允許任何字節(jié)為FF。FR位保證該“字節(jié)”始終包含至少一個“零”。隨著向超級二進制交叉點總線的改變，必需放寬這個規(guī)則來允許最后字節(jié)(OU和IU)為FF，因為現(xiàn)在它是一個有效代碼。另外三個字節(jié)仍必須為非FF。其它位的名稱可追溯到早期實現(xiàn)中，其中‘V’表示“視頻”以及‘A’表示“音頻”。位S3至S7是其它交換器電平。在超級二進制交叉點總線實現(xiàn)中，這七位形成路由交換器“電平”的7位二進制表示(‘V’是最低有效位)。電平00未使用，電平127也未使用。與SVT Salvo傳輸命令結(jié)合，電平00具有特殊含義。這八位中的每一位均按照與前面“輸出”部分所述相同的方式，與其相應的編程進行比較。如果每個數(shù)據(jù)比特與其編程比特匹配，則狀態(tài)機繼續(xù)進行下一位。如果輸入交叉點總線數(shù)據(jù)比特與相應的編程比特不匹配，則狀態(tài)機轉(zhuǎn)變?yōu)椤安粍幼鳌睜顟B(tài)。“輸出”和“電平”位被分開定義，但實際上可以認為是指定要轉(zhuǎn)換的輸出(和電平)的單個13位地址。如果狀態(tài)機完成了前面十六個數(shù)據(jù)位并且在數(shù)據(jù)和編程之間沒有失配(“不動作”位未設置)，則輸入交叉點總線命令確實涉及該矩陣卡片，而其余位指定將要轉(zhuǎn)換的輸出以及接通還是斷開。如果這是接通命令，則還指定輸入。
隨后六位(IHA、IHB、ITA、ITB、ITC以及ITD)為輸入數(shù)的六個最高有效位。在歷史上，數(shù)據(jù)以BCD格式發(fā)送，并且各數(shù)據(jù)組中以最低有效位開始。這是這些位的加擾特征的原因。在超級二進制模式中，這六比特可以看作6位二進制數(shù)，但必須按照所示進行加擾。其余四個輸入比特處于交叉點總線命令的末尾。當各交叉點總線比特由各矩陣卡片所接收時，與其編程進行比較。如果數(shù)據(jù)比特與編程比特匹配(均為0或均為1)，則狀態(tài)機繼續(xù)進行下一位。如果輸入交叉點總線數(shù)據(jù)比特與其編程比特不匹配，則狀態(tài)機轉(zhuǎn)變?yōu)椤皵嚅_”狀態(tài)。一旦處于“斷開”狀態(tài)，則忽略所有后續(xù)交叉點總線數(shù)據(jù)比特。由于數(shù)據(jù)與編程不匹配，所以矩陣卡片知道輸入命令涉及其輸出之一，而不是其輸入之一。該矩陣卡片必須確定適當?shù)妮敵鰡卧獢?shù)字，并將其斷開。接通某個輸入是另外某個矩陣卡片的職責。在這里，要接通的矩陣卡片將“確認”信號返回給控制系統(tǒng)。“確認”位只是信號電平的變化，沒有包含任何數(shù)據(jù)?！按_認”位的目的是通知控制系統(tǒng)存在包含所請求輸出和輸入的矩陣卡片，并且至此已經(jīng)對命令正確地解碼。它不保證所請求的交叉點已實際上被轉(zhuǎn)換。
REV或“反向”位僅在Venus模擬立體聲音頻矩陣卡片中有效。當設置時，來自“其它”電平的輸入被轉(zhuǎn)換到此輸出/電平。這可以用來創(chuàng)建左-右信道轉(zhuǎn)換，從單一源同時饋送左和右兩種輸出，或者進行左+右相加混合。在后一種情況(L+R)中，IHB位從其正常功能被“借用”，成為增益控制位。當進行L+R混合時，應設置IHB位，這導致6db增益減小，從而補償混合所產(chǎn)生的信號電平的變化。該位被矩陣卡片的其它模型所忽略。
SVO位是各位的SALVO命令位。如上所述，SALVO功能僅在某些類型的矩陣卡片上實現(xiàn)。在沒有SALVO功能的卡片上，該位沒有任何功能并被忽略。在支持的場合，矩陣卡片將雙重緩沖結(jié)合到各輸出的鎖存硬件中。當未設置SVO位時，立即執(zhí)行指定的轉(zhuǎn)換。當設置了SVO位時，凍結(jié)當前輸入，將新源預加載到矩陣卡片上的輔助鎖存中。保持這個預加載選擇，直至接收到SVT(Salvo傳輸)命令。應當指出，一旦已經(jīng)發(fā)送了含有命令的SVO，矩陣卡片上的阻塞電路防止任何后續(xù)命令(或者SALVO或者正常)傳播給所請求的輸出，直到發(fā)送了SVT命令之后。
SVT(Salvo傳輸)命令本質(zhì)上是全局的，并且同時影響整個路由交換器矩陣的所有輸出和電平。Salvo傳輸命令僅設置SVT位，而使其它所有位設置為零。由矩陣卡片接收時，執(zhí)行任何所有未決的SALVO轉(zhuǎn)換，使前面?zhèn)魉偷腟ALVO命令生效。
“輸出”單元和“輸入”單元是交叉點總線命令的最后八位。“輸出”位(OUA、OUB、OUC以及OUD)，“輸入”位(IUA、IUB、IUC以及IUD)。
表1標準交叉點總線協(xié)議(最初用于TVS-1000交換器-不再被支持)SVAMOOOOIIIISSSS SSSSSSSSOOOOIIIITTTTTTTTPPPP PPPPPPPPUUUUUUUUABCDABCD ABCDABCD擴展交叉點總線協(xié)議(最初用于TVS-2000交換器-不再被支持)
SVAMOOOOFSSSSSIIIIIISSSSOOOOIIIITTTTR34567HHTTTTPPPPUUUUUUUUABCD ABABCD1234ABCDABCD超級交叉點總線協(xié)議SMOOOOOOFVASSSSSIIIIIISSOOOOIIIIV HHTTTTR 34567HHTTTTPVUUUUUUUUT ABABCDABABCDIOABCDABCD超級二進制交叉點總線協(xié)議(SBCBP)SMOOOOOOFVASSSSSIIIIIIRSOOOOIIIIV HHTTTTR 34567HHTTTTEVUUUUUUUUT ABABCDABABCDVOABCDABCD*S＝狀態(tài)請求(始終為0)SVT＝Salvo傳輸命令位V＝視頻命令位A＝音頻命令位M＝存儲器應答(刷新)OTx＝輸出十位數(shù)-A為LSB，D為MSB(BCD)-SBCBP上的HEXOHx＝輸出百位數(shù)-A為LSB，D為MSB(BCD)-SBCBP上的HEXOUx＝輸出單元數(shù)-A為LSB，D為MSB(BCD)-SBCBP上的HEXFR＝成幀比特-0＝交換器命令，1＝編碼命令S3-7＝交換器位3至7[每交換器的位，或編碼的(見FR)]IHx＝輸入百位數(shù)-A為LSB，D為MSB(BCD)-SBCBP上的HEXITX＝輸入十位數(shù)-A為LSB，D為MSB(BCD)-SBCBP上的HEXIUx＝輸入單元數(shù)-A為LSB，D為MSB(BCD)-SBCBP上的HEXSPx＝備用位-始終為0REV＝VENUS模擬立體聲音頻上的音頻反向-在所有其它交換器上為0SVO＝Salvo轉(zhuǎn)換命令位IHB＝VENUS模擬立體聲音頻上的“增益”控制(L+R-6db)下一代可能的數(shù)據(jù)比特位置L M L MS低S S高SB B B BVASSSSSF SMRSSAVV34567RV EVPTIIT VO XSOOOOOOOOOOSSSSSSUUUUTTTTHHPPPPPPABCDABCDABIIIIIIIIIISSSSSSUUUUTTTTHHPPPPPPABCDABCDAB控制位SVTMSVOREVSYNCVIXATSP(增益)輸出位順序SMOOOOOO FVASSSSS IIIIII RS OOOOIIIIV HHTTTT R 34567 HHTTTT EVUUUUUUUUT ABABCD ABABCDVOABCDABCD字節(jié) 00111111000000002222220011112222比特 8989456770123456894567AB0123012權(quán)利要求
1.一種擴展標準交叉點總線協(xié)議、以便控制增強交叉點總線(310)的方法，所述方法包括以下步驟將消息序列中一或多位的定義從指定所述標準交叉點總線協(xié)議的第一預定義指定修改為第二預定義指定，所述第二指定是控制定義，用于指定增強交叉點總線協(xié)議和所述標準交叉點總線協(xié)議之一；其中所述增強交叉點總線協(xié)議是所述標準交叉點總線協(xié)議的擴展，并且與所述標準協(xié)議向后兼容。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括以下步驟將至少一個保留的位定義添加到所述增強交叉點總線協(xié)議中，所述至少一個保留的位定義用來指定所述增強交叉點總線協(xié)議的擴展，所述擴展的增強交叉點總線協(xié)議與所述增強以及標準交叉點總線協(xié)議向后兼容。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標準交叉點總線協(xié)議是32位串行協(xié)議，而所述增強交叉點總線協(xié)議是n位串行協(xié)議，其中n大于32。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標準交叉點總線協(xié)議是超級(Super)交叉點總線協(xié)議和特級(Ultra)交叉點總線協(xié)議之
5.一種用于擴展標準交叉點總線協(xié)議、以便控制增強交叉點總線(310)的裝置，所述裝置包括控制器(200)，可用來將消息序列中一或多位的定義從指定所述標準交叉點總線協(xié)議的第一預定義的指定修改為第二預定義的指定，所述第二預定義的指定是控制定義，用于指定增強交叉點總線協(xié)議和所述標準交叉點總線協(xié)議之一；其中所述增強交叉點總線協(xié)議是所述標準交叉點總線協(xié)議的擴展，并且與所述標準協(xié)議向后兼容。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述控制器還可用于將至少一個保留的位定義添加到所述增強交叉點總線協(xié)議中，所述至少一個保留的位定義用來指定所述增強交叉點總線協(xié)議的擴展，所述擴展的增強交叉點總線協(xié)議與所述增強及標準交叉點總線協(xié)議向后兼容。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述標準協(xié)議是超級交叉點總線協(xié)議和特級交叉點總線協(xié)議之一。
8.一種路由交換器矩陣電路(300)，用于選擇性地控制路由交換器系統(tǒng)中的相應交叉點開關(guān)，所述路由交換器矩陣電路包括存儲寄存器(308)，在工作時連接到串行數(shù)據(jù)流，所述存儲寄存器至少臨時存儲從所述串行數(shù)據(jù)流接收的數(shù)據(jù)；以及控制器(302)，在工作時連接到所述存儲寄存器，并且包括用于將所述串行數(shù)據(jù)流中的每個數(shù)據(jù)比特與預定的期望值相比的比較器，所述控制器響應所述數(shù)據(jù)流中的一個或多個比特，并且作為對其的響應，選擇性地以第一方式和第二方式中的至少一種方式操作，其中在所述第一方式中使用第一交叉點總線協(xié)議，而在所述第二方式中使用第二交叉點總線協(xié)議。
9.一種擴展標準交叉點總線協(xié)議、以便控制增強交叉點總線(310)的制造產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括機器可讀媒體，該媒體中包含一個或多個程序，這些程序在被執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟將消息序列中一或多位的定義從指定所述標準交叉點總線協(xié)議的第一預定義的指定修改為第二預定義的指定，所述第二指定是控制定義，用于指定增強交叉點總線協(xié)議和所述標準交叉點總線協(xié)議之一；其中所述增強交叉點總線協(xié)議是所述標準交叉點總線協(xié)議的擴展，并與所述標準協(xié)議向后兼容。
10.如權(quán)利要求18所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述一個或多個程序還實現(xiàn)以下步驟將至少一個保留的位定義添加到所述增強交叉點總線協(xié)議中，所述至少一個保留的位定義用來指定所述增強交叉點總線協(xié)議的擴展，所述擴展的增強交叉點總線協(xié)議與所述增強及標準交叉點總線協(xié)議向后兼容。
全文摘要
提供一種增強交叉點總線控制協(xié)議，用于通過改變標準編碼的總線控制消息中的一或多位定義來擴展傳統(tǒng)交叉點總線(310)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過改變消息序列中一個或多個預定位的定義，使這些位成為控制位，新型交叉點總線控制協(xié)議最好表明該消息對應于標準交叉點總線體系結(jié)構(gòu)還是對應于擴展交叉點總線體系結(jié)構(gòu)。本發(fā)明獨特的增強交叉點總線協(xié)議支持擴展消息長度，同時還與現(xiàn)有的交叉點總線協(xié)議向后兼容，從而使現(xiàn)有以及增強的交叉點總線協(xié)議有利地共存在相同的物理總線上。
文檔編號H04L12/40GK1457578SQ02800438
公開日2003年11月19日 申請日期2002年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
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