專利名稱：一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)通信指示技術(shù)，特別是涉及一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā) 包指示的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與普及，以太網(wǎng)以其低成本、高可靠性、安裝簡便、維護 容易和易擴展等優(yōu)點成為非常流行的局域網(wǎng)技術(shù)，并且，隨著以太網(wǎng)地不斷改 進，速率的不斷提高，其應(yīng)用范圍也從局域網(wǎng)擴展到城域網(wǎng)。以太網(wǎng)物理層(PHY)芯片是以太網(wǎng)設(shè)備中與外部信號接口的芯片，主要 用于提供以太網(wǎng)的接入通道。目前，大多數(shù)以太網(wǎng)PHY芯片能指示是否建鏈， 并能通過發(fā)光二極管(LED, Light Emitting Diode)指示燈的閃爍來指示收發(fā)包 的信息，但指示的方式并不統(tǒng)一，有的采用不同的LED燈分別來指示建鏈和收 發(fā)包，有的釆用一個LED燈指示。另外，還有些以太網(wǎng)PHY芯片或部分專用 通信芯片的以太網(wǎng)接口，由于接口設(shè)計的問題，并不能指示建鏈及收發(fā)包信息， 或是不能指示得很完備?？傮w來說，現(xiàn)有以太網(wǎng)PHY芯片在能否指示建鏈和收發(fā)包信息方面存在兩 類主要的問題第一，不能完全符合用戶操作習(xí)慣。 一般，用戶的操作需求是使用一個LED 燈，當(dāng)以太網(wǎng)建鏈時，LED燈能夠亮，當(dāng)有收發(fā)包時，LED燈能夠閃爍。但現(xiàn) 在的實際應(yīng)用中，有的采用一個LED燈指示，有的釆用多個LED燈指示，并 不統(tǒng)一。第二，不能完善的作出指示。雖然芯片本身能提供用戶是否建鏈和是否有 收發(fā)包的特定指示信息，但這些信息不能通過簡單的電路直接提供到用戶界面上。原因在于 一方面，由于沒有專用管腳，特定指示信息無法直接傳遞并指 示，例如BROADCOM公司10G的PHY芯片BCM8705，由于沒有專門通過 LED指示建鏈和收發(fā)包的管腳，當(dāng)有包收發(fā)時，只能通過通用輸入輸出(GPIO) 管腳發(fā)出100us通、lOOus斷的脈沖，如果采用這樣的信號驅(qū)動LED,通過肉 眼很難分辨這樣的閃爍信號。另一方面，需要讀取專門的寄存器，比如 BCM8705中，是否建鏈只有通過軟件讀取芯片的內(nèi)部寄存器才能獲知。雖然，也可以采用通過軟件發(fā)出驅(qū)動LED命令的方式來實現(xiàn)信息指示，但 這樣做，就需要CPU實時監(jiān)控GPIO管腳信號的變化，而這個變化的頻率非常 快， 一般可能為100us,該變化頻率基本與CPU的運行速度相當(dāng)，這樣的話， 如果CPU要反應(yīng)所有的脈沖變化，基本上就無法處理其他的任何事情，不僅耗 費大量的CPU資源，而且對于CPU負擔(dān)較重的單板，付出的代價比較大。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的方法及裝置，能解決一些以太網(wǎng)PHY芯片信息指示不完善，LED燈指示不符合用戶操作習(xí)慣的問題。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提出一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的方法，包括CPU根據(jù)從物理層PHY芯片獲取的信息確定是否建鏈，在確定建鏈時，CPU將獲取的建鏈信息寫入可編程邏輯器件CPLD， CPLD根據(jù)得到的建鏈信息驅(qū)動LED燈亮；CPLD檢測是否收到收發(fā)包脈沖，在收到收發(fā)包脈沖時，經(jīng)過延時或固定 頻率的處理，驅(qū)動LED燈閃爍。該方法進一步包括CPLD驅(qū)動LED燈閃爍后，如果在設(shè)定時間段內(nèi)未收 到收發(fā)包脈沖，則驅(qū)動LED燈切換為常亮。該方法進一步包括預(yù)先設(shè)定用于檢測收發(fā)包脈沖是否連續(xù)發(fā)送的時間段 長度。其中，所述時間段長度取值范圍為2秒到5秒。
上述方案中，所述LED燈閃爍為響應(yīng)閃爍、或為固定頻率閃爍。上述方案中，所述驅(qū)動LED閃爍具體為初始化計數(shù)器值為0;在收到第 一個收發(fā)包脈沖時啟動計數(shù)，并在計數(shù)器值為閃爍周期長度一半時，對LED燈 指示狀態(tài)取反；在計數(shù)器值為閃爍周期長度時，對LED燈指示狀態(tài)取反，同時 對計數(shù)器值清零。相應(yīng)的，該方法進一步包括預(yù)先^L定對應(yīng)閃爍周期長度的 計數(shù)器值，所述計數(shù)器取值范圍為0.2秒到0.5秒。本發(fā)明還提出一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的裝置，包括CPU、 PHY 芯片以及一個LED燈；關(guān)鍵在于，該裝置還包括CPLD,連接于CPU、 PHY 芯片、LED燈之間，用于從CPU獲得建鏈信息，從PHY芯片獲取收發(fā)包信息， 并控制LED燈的指示狀態(tài)；相應(yīng)的，CPU用于從PHY芯片的內(nèi)部寄存器讀取建鏈信息，并將獲取的 建鏈信息寫入CPLD。其中，所述PHY芯片的地址線和數(shù)據(jù)線連4妻到CPU, CPU的部分地址線 和數(shù)據(jù)線與CPLD的IO管腳相連；所述PHY芯片上用于指示收發(fā)包的GPIO 腳連接到CPLD的IO管腳；所述CPLD的IO管腳與LED燈相連。本發(fā)明所提供的實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的方法及裝置，在CPU與 GPIO管腳之間設(shè)置并連接可編程邏輯器件(CPLD), CPU只需通過讀取PHY 芯片的內(nèi)部寄存器來獲取建鏈信息并寫入CPLD，由CPLD來驅(qū)動LED燈的指 示。并且，CPLD通過直接監(jiān)控表示有收發(fā)包的PHY芯片上GPIO的脈沖信號， 并進行處理。如此，就可以通過CPLD實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包的指示功能， 不僅彌補了部分通訊處理芯片以太網(wǎng)接口 LED燈指示功能不完善的缺陷；而 且，不需要耗費很多CPU資源，又能很好地滿足用戶需求，無需人工干預(yù)，成 本低廉，且實現(xiàn)起來相對筒單方便。


圖1為本發(fā)明中狀態(tài)切換示意圖； 圖2為本發(fā)明方法的實現(xiàn)流程示意圖3為本發(fā)明方法中閃爍控制流程示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的基本思想是:在CPU與GPIO管腳之間設(shè)置并連接CPLD,由CPU 負責(zé)讀取PHY芯片的內(nèi)部寄存器獲取信息并寫入CPLD,由CPLD通過直接監(jiān) 控表示有收發(fā)包的PHY芯片上GPIO的脈沖信號并進行處理，并由CPLD來驅(qū) 動LED燈的指示，通過CPLD的控制，使得所采用的一個LED燈能按用戶操 作習(xí)慣指示建鏈和收發(fā)包信息。本發(fā)明所提供的實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的裝置，包括CPU、 PHY芯 片、CPLD和一個LED燈。其中，PHY芯片用于提供建鏈信息和收發(fā)包信息； CPU用于從PHY芯片的內(nèi)部寄存器讀取建鏈信息，并將獲取的建鏈信息寫入 CPLD的內(nèi)部寄存器；CPLD用于從CPU獲得建鏈信息，從PHY芯片獲取收發(fā) 包信息，并控制LED燈的指示狀態(tài)。具體的，PHY芯片的地址線和數(shù)據(jù)線連 接到CPU， CPU的部分地址線和數(shù)據(jù)線與CPLD的IO管腳相連；PHY芯片上 用于指示收發(fā)包的GPIO腳連接到CPLD的IO管腳，CPLD的IO管腳與LED 燈相連，并驅(qū)動LED燈進行指示。實際應(yīng)用中，對于建鏈信息，PHY芯片接收到建鏈信息后保存在自身的寄 存器中，CPU讀取PHY芯片的內(nèi)部寄存器獲取此建鏈信息，再將所獲取的建 鏈信息寫入CPLD的內(nèi)部寄存器，CPLD即可獲得所述建鏈信息，然后CPLD 驅(qū)動LED燈亮來指示建鏈，LED保持亮的狀態(tài)。對于收發(fā)包信息，每當(dāng)有收發(fā)包信息時，PHY芯片就為CPLD提供lOOus 寬度的低電平脈沖，CPLD收到收發(fā)包脈沖后，會控制LED燈進行亮滅閃爍， 表示正在收發(fā)數(shù)據(jù)包。實際上，本發(fā)明的LED燈主要涉及三個狀態(tài)滅燈狀態(tài)、閃爍狀態(tài)和亮燈 保持狀態(tài)，與這三個狀態(tài)一一對應(yīng)的信息狀態(tài)是未建鏈狀態(tài)、收發(fā)包狀態(tài)和 建鏈但未收發(fā)包狀態(tài)。因此，本發(fā)明在CPLD中設(shè)定了三個狀態(tài)機，如圖l所 示，包括滅燈狀態(tài)、亮燈保持狀態(tài)和閃爍狀態(tài)。當(dāng)CPLD處于未建鏈狀態(tài)收
到建鏈信息時，從滅燈狀態(tài)切換到亮燈保持狀態(tài)。當(dāng)CPLD處于亮燈保持狀態(tài) 時，如果收到收發(fā)包脈沖，則從亮燈保持狀態(tài)切換到閃爍狀態(tài)；如果收到斷鏈 信息，則從亮燈保持狀態(tài)切換到滅燈狀態(tài)。當(dāng)CPLD處于閃爍狀態(tài)時，如果收 到斷鏈信息，則從閃爍狀態(tài)切換到滅燈狀態(tài)；如果在指定時間內(nèi)未收到收發(fā)包 脈沖，則從閃爍狀態(tài)切換到亮燈保持狀態(tài)。這里，對于所述指定時間可以預(yù)先設(shè)置時長為M的定時器，該定時器在進 入閃爍狀態(tài)時啟動，每次收到收發(fā)包脈沖時初始化定時器，如果定時器超時， 說明在指定時間內(nèi)未收到過收發(fā)包脈沖，則切換狀態(tài)。所述指定時間也可以通 過閾值為M的計數(shù)器完成，該計數(shù)器在進入閃爍狀態(tài)時開始計lt,每次收到收 發(fā)包脈沖時計數(shù)器清零，如果計數(shù)器達到閾值，說明在指定時間內(nèi)未收到過收 發(fā)包脈沖，則切換狀態(tài)?；趫D1所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，本發(fā)明實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的具體過 程，如圖2所示，包括以下步驟步驟201:當(dāng)前未建鏈時，LED燈滅。步驟202-203: CPU通過讀取PHY芯片的內(nèi)部寄存器，實時判斷是否建鏈， 如果未讀到建鏈信息，則未建鏈，返回步驟202繼續(xù)判斷，且LED燈保持滅；如果CPU讀到建鏈信息，則表示已建鏈，則CPU輸出低電平，將獲取的 建鏈信息寫入CPLD的內(nèi)部寄存器，CPLD獲得建鏈信息后，驅(qū)動LED燈亮。步驟204-205: CPLD實時檢測是否收到收發(fā)包脈沖，如果有，則驅(qū)動LED 燈開始或保持閃爍，時鐘清零，返回步驟204;否則，執(zhí)行步驟206。步驟206-208:判斷是否到達指定時間，如果是，則驅(qū)動LED燈切換為 常亮，返回步驟204;否則，增加計時，返回步驟204。這里，指定時間可以通過設(shè)定時長為M的定時器、或閾值為M的計數(shù)器 來作為時鐘，M的取值比較寬，從2s到5s都在考慮的范圍內(nèi)。本發(fā)明中，對LED燈閃爍頻率的控制需要結(jié)合考慮以太網(wǎng)的速率情況，比 如在發(fā)送IOM、 IOOOM速率的包時，如果直接把收發(fā)包脈沖指示接到LED 燈上，將會由于脈沖頻率過高，使用戶僅僅看到LED亮，無法達到閃爍的效果；
而通過PCping以太網(wǎng)接口時，由于LED脈沖過窄，用戶也無法看到一閃一閃 的效果。因此，本發(fā)明中可采用兩種閃爍方式 一種是響應(yīng)閃爍， 一種是固定 頻率閃爍。具體的，可預(yù)先設(shè)置一個速率門限，對于低于門限值的慢速收發(fā)包 情況，可以按實際收發(fā)包的頻率控制LED燈閃爍；對于超過門限的高速率收發(fā) 包情況，可采用固定頻率閃爍，也就是控制LED燈按一定周期閃爍，只要控制 閃爍的脈沖寬度能驅(qū)動LED燈，且能達到人眼能夠分辨的閃爍時間長度即可。 為了控制閃爍頻率，需要預(yù)先設(shè)定一個數(shù)值為N的計數(shù)器，在N值對應(yīng)的 時間段內(nèi)控制LED燈一半時間亮一半時間滅，N值可看作是閃爍周期長度。N 值的范圍在0,2s到0.5s之間，因為一般小于0,2s，人眼就無法分辨N/2也就是 O.ls的閃爍；大于0.5s就會感覺閃爍太慢。如圖3所示，具體的LED燈閃爍控制流程包括以下步驟 步驟301:對計數(shù)器值N清零，這里，LED燈的初始指示狀態(tài)是亮。 步驟302:判斷是否收到收發(fā)包脈沖，如果收到，則執(zhí)行步驟303;如果未 收到，返回步驟302繼續(xù)判斷。步驟303-304:判斷N是否為O，如果是，則啟動計it， LED燈保持原狀 態(tài)，返回步驟302;否則，執(zhí)行步驟305。步驟305-306:判斷計數(shù)器值是否到N/2,如果等于N/2，則N繼續(xù)計數(shù)， LED取反，即LED燈之前為亮，此時變滅；之前為滅，此時變亮，返回步驟 302;如果小于N/2, LED燈保持原狀態(tài)，返回步驟302;如果大于N/2，則執(zhí) 行步驟307。步驟3(T7 :308:判斷計數(shù)器值是否到N，如果是，則LED取反，返回步驟 301;否則，LED燈保持原狀態(tài)，返回步驟302。在閃爍控制過程中，不接受任何收發(fā)包脈沖。 一般，如果計數(shù)器值N設(shè)置 適當(dāng)，也可以不區(qū)分固定頻率閃爍和響應(yīng)閃爍，因為最小的響應(yīng)閃爍周期為N。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的方法，其特征在于，該方法包括CPU根據(jù)從物理層PHY芯片獲取的信息確定是否建鏈，在確定建鏈時，CPU將獲取的建鏈信息寫入可編程邏輯器件CPLD，CPLD根據(jù)得到的建鏈信息驅(qū)動LED燈亮；CPLD檢測是否收到收發(fā)包脈沖，在收到收發(fā)包脈沖時，經(jīng)過延時或固定頻率的處理，驅(qū)動LED燈閃爍。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括CPLD 驅(qū)動LED燈閃爍后，如果在設(shè)定時間段內(nèi)未收到收發(fā)包脈沖，則驅(qū)動LED燈 切換為常亮。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括預(yù)先設(shè) 定用于檢測收發(fā)包脈沖是否連續(xù)發(fā)送的時間段長度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述時間段長度取值范圍為 2秒到5秒。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述LED燈閃爍為響應(yīng)閃 爍、或為固定頻率閃爍。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述驅(qū)動LED閃爍具體為 初始化計數(shù)器值為0;在收到第一個收發(fā)包脈沖時啟動計數(shù)，并在計數(shù)器值為閃爍周期長度一半時，對LED燈指示狀態(tài)取反；在計數(shù)器值為閃爍周期長 度時，對LED燈指示狀態(tài)取反，同時對計數(shù)器值清零。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括預(yù)先設(shè) 定對應(yīng)閃爍周期長度的計數(shù)器值，所述計數(shù)器取值范圍為0.2秒到0.5秒。
8、 一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的裝置，包括CPU、 PHY芯片以及 一個LED燈；其特征在于，該裝置還包括CPLD,連接于CPU、 PHY芯片、 LED燈之間，用于從CPU獲得建鏈信息，從PHY芯片獲取收發(fā)包信息，并控 制LED燈的指示狀態(tài)； 相應(yīng)的，CPU用于從PHY芯片的內(nèi)部寄存器讀取建鏈信息，并將獲取的 建鏈信息寫入CPLD。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述PHY芯片的地址線和 數(shù)據(jù)線連接到CPU, CPU的部分地址線和數(shù)據(jù)線與CPLD的10管腳相連；所述PHY芯片上用于指示收發(fā)包的GPIO腳連接到CPLD的IO管腳；所述CPLD的IO管腳與LED燈相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的方法，包括CPU根據(jù)從物理層PHY芯片獲取的信息確定是否建鏈，在確定建鏈時，CPU將獲取的建鏈信息寫入可編程邏輯器件CPLD，CPLD根據(jù)得到的建鏈信息驅(qū)動LED燈亮；CPLD檢測是否收到收發(fā)包脈沖，在收到收發(fā)包脈沖時，經(jīng)過延時或固定頻率的處理，驅(qū)動LED燈閃爍。本發(fā)明還同時公開了一種實現(xiàn)以太網(wǎng)建鏈和收發(fā)包指示的裝置，采用本發(fā)明的方法及裝置，能解決一些以太網(wǎng)芯片信息指示不完善，LED燈指示不符合用戶操作習(xí)慣的問題。
文檔編號H04L12/28GK101132287SQ200710122549
公開日2008年2月27日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者焦趙云, 羅向前, 強 閆, 陸建鑫 申請人:中興通訊股份有限公司