專利名稱：用于系統(tǒng)內(nèi)部連接的掃描程序檢驗矩陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說來涉及差錯檢驗系統(tǒng)，更確切地說，涉及數(shù)字通信系統(tǒng)中的程序檢驗多路控制和識別器的相交矩陣領(lǐng)域。
所有數(shù)字通信系統(tǒng)需要一套規(guī)則(稱為規(guī)約)來控制系統(tǒng)的不同模塊之間的通信。為了確保某一特定通信不會違反此規(guī)約，必須應(yīng)用差錯檢驗系統(tǒng)，這已為公眾所熟知。
許多系統(tǒng)中的通信中包括一“握手”操作，來建立二模塊之間的連接。在運行的各個階段傳送各數(shù)據(jù)域，從而使模塊實現(xiàn)對通信信道的控制。相互區(qū)分和識別所要進行的運行的類型、以及在通信信道中傳送數(shù)據(jù)。此規(guī)約對每一階段指定可能會產(chǎn)生的數(shù)據(jù)域的值。
數(shù)字系統(tǒng)的一個優(yōu)點是能夠用加入(或刪除)模塊或功能的方法，重新配置硬件，能夠改變規(guī)約，使不同階段所使用的域值得到改變。然而，現(xiàn)有差錯檢驗程序通常不能重新配置而限制了它們在數(shù)字通信系統(tǒng)中的實用性(utility)。
本發(fā)明是一種用于數(shù)字通信系統(tǒng)的可重新配置的差錯檢驗系統(tǒng)。差錯檢驗系統(tǒng)用一差錯檢驗程序的值，來檢驗在某一特定通信過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)域是否受一通信規(guī)約的允許或禁止。此系統(tǒng)可以用修改差錯檢驗程序來重新配置。
按照本發(fā)明的一個方向，差錯檢驗信號可以用一通信操作中產(chǎn)生的域的特定組合以程序可控的方式來儲存和選擇。被選中的差錯檢驗信號的值指示規(guī)約是否允許域的這種特定組合值。
按照本發(fā)明的另一目的，此差錯檢驗信號是由一硬線連接的矩陣譯碼器產(chǎn)生的。所產(chǎn)生的特定差錯信號是由一通信運行期間產(chǎn)生的域的特定組合產(chǎn)生的。如果差錯信號達(dá)到某一預(yù)定值，則規(guī)約就禁止域的這種特定組合。行屏蔽寄存器和列屏蔽寄存器將由包括在這種特定組合中的域選擇的、或者具有屏蔽值、或者具有非屏蔽值的差錯屏蔽/配置信號進行程序可控的儲存。所選擇的差錯信號和差錯屏蔽/配置信號被用到一邏輯電路，當(dāng)被選差錯信號值為預(yù)定值并且被選屏蔽/配置信號為屏蔽值時，就改變此被選誤差信號的值。
本發(fā)明的另一目的是，通信系統(tǒng)的每一模塊中包括差錯檢驗系統(tǒng)，從而提供用來檢驗具有差錯的通信信道的容錯。
其他特征和優(yōu)點在閱讀了下文的詳細(xì)說明和附圖后將變得明顯起來。


圖1描述的是包括一CPU線路板的共用總線通信系統(tǒng);
圖2描述的是基本IBUS操作的仲裁階段、命令階段和數(shù)據(jù)階段;
圖3是本發(fā)明支持待檢驗的差錯條件具有完全程序化的實施例方框圖;
圖4是本發(fā)明第二種較佳實施例方框圖;
圖5描述的是完全可編程序差錯檢驗矩陣;
圖6是一IBUS命令/長度應(yīng)答差錯檢驗矩陣;
圖7描述的是一個命令/應(yīng)答硬線連接差錯檢驗矩陣。
本發(fā)明是一種差錯檢驗系統(tǒng)，這種差錯檢驗系統(tǒng)具有許多類型的數(shù)字通信系統(tǒng)的普遍的實用性。這種系統(tǒng)的許多特征可以從某一特定總線系統(tǒng)的描述內(nèi)容中得以更好的理解。在下文的詳細(xì)描述中，將參照Tandom計算機股份有限公司制造的計算機中使用的總線子系統(tǒng)，描述這種差錯檢驗系統(tǒng)。對總線子系統(tǒng)的描述僅詳細(xì)到足以詳細(xì)描述本發(fā)明的程度。
圖1描述的是包括有一CPU線路板的共用總線通信系統(tǒng)，CPU線路板具有幾個通過一共用總線(IBUS)12進行通信的模塊。這些模塊包括一處理機接口芯片(PIC)14、一維護診斷芯片(MDC)16、一存儲器接口芯片(MIC)18以及二總線接口模塊(IPB_X和IPB_Y)20和22。
IBUS12是同步并行數(shù)據(jù)通路，在這條通路上，獨立模塊可以在配置的環(huán)境中傳送地址和數(shù)據(jù)信息?？偩€運行與基本系統(tǒng)時鐘同步。IBUS上發(fā)生的所用事件與時鐘脈沖的上升沿相關(guān)。在總線上定義了兩種基本操作仲裁和傳送，每一種操作可以同時發(fā)生。
仲裁操作使一個模塊成為IBUS的唯一的占有者。企圖獲得IBUS占有權(quán)的模塊(請求模塊)必須在試圖傳送信息之前作出仲裁并獲得IBUS的占有權(quán)。
傳送操作允許已經(jīng)獲得IBUS占有權(quán)的請求模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到一應(yīng)答模塊或從一響應(yīng)模塊接收數(shù)據(jù)，并且包括命令(Command)階段和數(shù)據(jù)階段。在命令階段，請求模塊在作出仲裁和獲得IBUS的占有權(quán)以后，把被選模塊的地址放置到地址/數(shù)據(jù)線上，把命令放到握手線上。在數(shù)據(jù)階段，數(shù)據(jù)在請求模塊和應(yīng)答模塊之間傳送。傳送的長度由命令階段的請求模塊確定，并可以是只有一個字節(jié)至許多字。
圖2描述的是基本IBUS操作的仲裁階段、命令階段和數(shù)據(jù)階段。請求模塊X和Y對其仲裁線(Arblines)作出斷言，請求占有IBUS，在周期1對SC(系統(tǒng)控制)作出斷言，將總線占有權(quán)授于請求模塊X(本例中，請求模塊X的優(yōu)先級高于請求模塊Y的優(yōu)先級)。在命令階段，請求模塊X在周期1和周期2內(nèi)在地址/數(shù)據(jù)線上驅(qū)動被選請求模塊的高地址和低地址，在周期1內(nèi)在應(yīng)答線上驅(qū)動命令(CMD)，在周期2內(nèi)在應(yīng)答線上驅(qū)動數(shù)據(jù)傳送的長度。在數(shù)據(jù)階段，在周期3和周期4內(nèi)在地址/數(shù)據(jù)線上，在請求模塊和響應(yīng)模塊之間傳送數(shù)據(jù)。同時，在數(shù)據(jù)階段，響應(yīng)模塊在應(yīng)答線上，對傳送第一個字，響應(yīng)模塊傳送READODD作為回答，對傳送所有后續(xù)字，響應(yīng)模塊傳送READEVEN作為回答。
圖3是本發(fā)明支持待檢驗的差錯條件具有完全程序化的實施例框圖。如上所述，總線操作需要對幾個數(shù)據(jù)域進行傳送，這些數(shù)據(jù)域代表對數(shù)據(jù)實施傳送所需的信息?？偩€傳送規(guī)約建立起一對域(M和N)值是否被允許的規(guī)定。例如，M域和N域可以分別對一請求模塊和一應(yīng)答模塊作出識別。在這種情況下，如果由M值和N值識別的特定模塊之間的通信由規(guī)約判定不允許，則差錯檢驗機被編程，輸出一真值。
所以，圖3所示實施例執(zhí)行差錯檢驗函數(shù)F(M，N)＝T，僅當(dāng)由M和N編碼的值不被允許，否則為F。
如果M是一個m位數(shù)據(jù)域，N是一個n位數(shù)據(jù)域，則數(shù)據(jù)域可分別編碼成2m和2n個值。上述等式中的符號M和N代表特定對M域和N域的值的配對。所以，如果由特定對M和N編碼的值被規(guī)約所禁止，則函數(shù)值為“真”(T)，如果不被禁止，則函數(shù)值為“否”(F)。
參見圖3，在一個門陣列中，執(zhí)行一可完全編程的檢驗矩陣30。此矩陣由可掃描寄存器組成，且有一掃描數(shù)據(jù)入輸入和一掃描數(shù)據(jù)出輸出。被檢驗的域M和N分別具有寬度m和n。相應(yīng)地，此矩陣具有2n列、2m行。
總線上產(chǎn)生的M域和N域在適當(dāng)時刻由M及N鎖存器32和34鎖存，并分別被施加列行MUX35和列MUX36，用來選擇對應(yīng)于被施加域的一行和一列。被選的輸出施加到一輸出與門38的一個輸入端，計時觸發(fā)脈沖信號施加到另一輸入端，用來提供時鐘控制差錯信號。
現(xiàn)在描述圖3所示實施例的運行。對應(yīng)于被選硬件配置和總線傳送規(guī)約的F(M，N)值被選擇出來，并被排列成具有2n×2m位陣勢的掃描模式。位的順序?qū)⒂删仃囍薪⒌奶囟⊕呙杪方?jīng)確定。在通過掃描數(shù)據(jù)入輸入將掃描圖形讀入矩陣以后，每一個F(M，N)值將被儲存在由M和N域的接收對選擇的特定存儲位置。如果系統(tǒng)被重新配置，或者規(guī)約被改變，則不同的掃描圖形被讀入此矩陣，從而對差錯檢驗系統(tǒng)進行再配置。
圖4是本發(fā)明的第二種較佳實施例框圖，這種實施例減小了第一種實施例中所需要的存儲元件的數(shù)量，并且在許多應(yīng)用場合下減少了門計數(shù)器數(shù)。
圖4中，矩陣譯碼邏輯40模塊在其行和列輸出端處接收M信號及N的信號對，并在由M及N的信號接收對選擇的輸出端處提供一不屏蔽的差錯檢驗信號?？蓲呙璧男屑拇嫫骱土屑拇嫫?2及44具有一掃描數(shù)據(jù)入輸入端和一掃描數(shù)據(jù)出輸出端。可掃描行寄存器及列寄存器存儲“差錯屏蔽/配置位”，此“差錯屏蔽/配置位”可以由特定行輸入端、列輸入端或行/列橫斷面輸入端進行選擇。
對差錯屏蔽/配置位的選擇是由差錯樹46在硬件中進行的。硬件包括一屏蔽與門48，用來接收作為門輸入的被選的差錯屏蔽/配置位以及作為信號輸入的被選的非屏蔽差錯檢驗信號，并在其輸出端給出一可屏蔽差錯檢驗信號。屏蔽“與”門的輸出與一“或”門50的輸入耦合，“或”門50的輸出與計時“與”門52的輸入耦合。計時“與”門52的其他輸入端接收計時觸發(fā)脈沖信號(可有可無);且其輸出是一時間控制差錯檢驗信號。
現(xiàn)在描述圖4所示實施例的運行。用于某一特定規(guī)約的預(yù)定差錯檢驗函數(shù)與矩陣譯碼邏輯塊的門陣列硬線連接在一起。如果被選行差錯檢驗位和列差錯檢驗位全都為“真”，則屏蔽“與”門48打開，可屏蔽差錯檢驗信號等于非屏蔽差錯檢驗信號。
盡管差錯函數(shù)被硬件制作在矩陣譯碼邏輯之內(nèi)，可掃描配置寄存器42和48使用于特定接收行輸入、列輸入、或行/列相交輸入的差錯檢驗由程序可控地從“真”變?yōu)椤胺瘛?。正如從圖4可以清楚理解的那樣，如果行配置位或列配置位對于給定M域或N位總是否，則相應(yīng)屏蔽“與”門的輸出總是“否”。相應(yīng)地，一為“真”的屏蔽差錯位可以由程序可控地變?yōu)椤胺瘛?。然而反之則不然，即，一為“否”的非屏蔽差錯位不能由程序可控地變?yōu)椤罢妗?。這樣，可以對對應(yīng)屏蔽狀態(tài)的屏蔽/配置位重新編程，在新規(guī)約中允許那些原先被禁止的特定行輸入、列輸入或行/列相交輸入。
圖3和圖4所描述的實施例可能更適合于某一特定應(yīng)用場合。圖5-圖7是描述較佳實施例特定應(yīng)用場合的示意圖。
圖3所示完全可編程的實施例可以更好地適用于具有大量靈活性和再配置性(reconfigurability)的應(yīng)用場合。例如，可以改變?nèi)菰S應(yīng)答模塊/請求模塊對和禁止應(yīng)答模塊/請求模塊時，完全可編程實施例可能更適合。
圖5描述的是完全可編程序差錯檢驗矩陣。在這種配置結(jié)構(gòu)中，對于一指定總線傳送，應(yīng)答模塊ID數(shù)據(jù)域值和請求模塊ID數(shù)據(jù)域值被用作列和行的識別。這些ID是在總線傳送的周期2(圖2)中在總線上產(chǎn)生的。特定請求/應(yīng)答對的相交處為零，表示此對是總線規(guī)約允許的。如果規(guī)約改變，則相交值通過掃描記錄下來。同樣要注意的是，如果連接另一模塊，如，一非同步傳送模塊，則可以對此模塊指定一個不用的行和列，并修改存儲在指定行或列中的差錯檢驗信號。
圖4所示屏蔽可編程實施例可以更好地適合于錄活程度較小的應(yīng)用場合。例如，對于某一特定規(guī)約，數(shù)據(jù)傳送操作的某種數(shù)據(jù)類型可被允許用作一小組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移長度。對另一規(guī)約，允許的數(shù)據(jù)傳送類型的數(shù)據(jù)傳送長度可能被改變。這些改變可以用重新編排屏蔽寄存器中的配置位來實現(xiàn)。圖6描述的一矩陣譯碼器，它具有由不同傳送長度值識別的列和由不同總線命令識別的行。此圖包括一將實際域值(即O至F)和符號命令和字長參數(shù)配對的映射。例如，一命令域值等于6表示一塊寫命令，而一傳送長度域值等于6表示一7字傳送長度。矩陣的“預(yù)”(Pre)或“規(guī)約差錯”域與“真”值硬線連接在一起，而“OK”域與“否”值硬線連接在一起。
再回頭來看圖2，CMD和LENGTH應(yīng)答是在連續(xù)時鐘周期內(nèi)在應(yīng)答線上產(chǎn)生的。當(dāng)長度域產(chǎn)生時，命令域被鎖存并提供給差錯檢驗譯碼器。用來減小門計數(shù)器數(shù)的硬線實施例的優(yōu)點現(xiàn)在很明顯了。注意，對于第8至第F行輸入端，少于一個字的傳送是由命令域定久的。相應(yīng)地，因為第1至第F列是用作轉(zhuǎn)移長度大于1個字的，所以對第8至第F行以及第1至第F列的行/列相交定義了一個規(guī)約差錯。這樣，一個簡單的門配置結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了這個用于120種可能的行/列相交情況的差錯檢驗信號。
這里也同樣顯示了屏蔽函數(shù)的通用性。例如，在圖6所示的矩陣中，行輸入端2、4和5為非定義命令，這些非定義命令在收到時產(chǎn)生非定義差錯檢驗信號。然而，如果行輸入端4隨后被定義為傳送1至8個字的命令，則如果UC4L屏蔽位被復(fù)置，那么非屏蔽差錯檢驗信號可被屏蔽，從而對應(yīng)于等于4的命令域，沒有差錯信號會產(chǎn)生。另外，如果想要移去來自系統(tǒng)的長度差錯檢驗函數(shù)，則L屏蔽位可被復(fù)置。
圖7描述了一個命令應(yīng)答硬線連接差錯檢驗矩陣。注意從圖6和圖7，如果規(guī)約差錯屏蔽位(P)被復(fù)置，則CMD/長度差錯檢驗函數(shù)和CMD/信號交換差錯檢驗函數(shù)被屏蔽。所以，差錯樹包括一個用來對由兩個硬線連接的譯碼器產(chǎn)生的非屏蔽差錯檢驗信號進行屏蔽的屏蔽門。再者，從圖7進一步可看出，如果應(yīng)答信號1-6的任何一個信號是以后被定義的，則非屏蔽差錯檢驗信號可以由屏蔽位UHS6-UHS6中的一個進行屏蔽。另外，應(yīng)答差錯檢驗矩陣可以用重新設(shè)置HS屏蔽位來屏蔽。
回頭再看圖1，在此較佳實施例中，差錯檢驗矩陣被冗余地包括在每一模塊中，差錯檢驗信號由MDC16接收和處理。在某一特定差錯檢驗矩陣有故障的情況下，這種冗余提供容錯操作。另外，對不同模塊的檢驗結(jié)果如果不一致，則總線的電學(xué)問題可以被檢測出來。
現(xiàn)在結(jié)合實施例已對本發(fā)明作了詳細(xì)描述。很明顯，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以對本發(fā)明作種種變異。例如，盡管本發(fā)明針對的是共用總線通信系統(tǒng)，但本發(fā)明同樣也適用于使其他通信信道的數(shù)字通信系統(tǒng)，如電話線路、光導(dǎo)纖維、微波或無線電頻率鏈路。另外，較佳實施例中的檢驗矩陣是在門陣列中實施的，但也可以使用任何合適的存儲媒介，如RAM、ROM或通用寄存器。上文中已經(jīng)描述了兩個域的相交，但也可以實行根據(jù)兩個以上域的差錯檢驗。相應(yīng)地，上文對本發(fā)明的描述不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.在一個具有多個用通信信道耦合的模塊的、具有使用第一數(shù)據(jù)域和第二數(shù)據(jù)域的通信規(guī)約的系統(tǒng)中，第一數(shù)據(jù)域和第二數(shù)據(jù)域中的每一個數(shù)據(jù)域?qū)υ谛诺乐袀魉偷?、用來限定并控制通信運行的多個值的中的每一個值進行編碼，其特征在于，檢驗規(guī)約差錯的方法包含下述步驟對由所述第一數(shù)據(jù)域值和第二數(shù)據(jù)域值組成的一組可能的數(shù)據(jù)域值對，把一個差錯檢驗信號寫入一存儲單元，所寫的差錯檢驗信號指示此可能數(shù)據(jù)域值對是否為通信規(guī)約所允許；在一特定通信運行中，接收在所述信道上傳送的給定所述第一數(shù)據(jù)域和第二數(shù)據(jù)域?qū)?；使用所述給定第一數(shù)據(jù)域和第二數(shù)據(jù)域?qū)磉x擇所述差錯檢驗信號，所述差錯檢驗信號指示所述給定第一數(shù)據(jù)域和第二數(shù)據(jù)域?qū)κ欠癖煌ㄐ乓?guī)約允許；以及如果所選差錯檢驗信號指示所給定的數(shù)據(jù)域?qū)Σ槐煌ㄐ乓?guī)約允許，則中斷此特定通信操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括下述步驟如果修正此規(guī)約，則改寫所述被選差錯檢驗信號。
3.一種在一通信運行期間接收在一通信信道上產(chǎn)生的第一數(shù)據(jù)域和第二數(shù)據(jù)域的系統(tǒng)，第一數(shù)據(jù)域?qū)Χ鄠€數(shù)據(jù)域值中的一個值進行編碼，并檢驗?zāi)骋惶囟▽邮諗?shù)據(jù)域的第一數(shù)據(jù)域值和第二數(shù)據(jù)域值是否被一所選規(guī)則所允許或禁止，其特征在于，所述系統(tǒng)包含程序可控的存儲裝置，具有第一多個存儲單元，用來存儲第一多個不同的差錯檢驗值，每一不同的差錯檢驗值對應(yīng)于所述第一數(shù)據(jù)域值和所述第二數(shù)據(jù)域值的第一次多個可能配對中的唯一可能的配對，并存儲在一個所述存儲單元中;成雙接收所述第一數(shù)據(jù)域和第二數(shù)據(jù)域特定對的裝置，所述裝置用來選擇存放著的與所接收的第一數(shù)據(jù)域和第二數(shù)據(jù)域特定對相對應(yīng)的一差錯檢驗值。與用來選擇的所述裝置耦合的裝置，用來在所述差錯檢驗指示此特定對被所選規(guī)則所禁止，則產(chǎn)生一差錯檢驗信號。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，它包含與所述用來產(chǎn)生所述差錯檢測信號的裝置耦合的裝置，當(dāng)所述差錯檢驗信號產(chǎn)生時，中斷此通信操作。
全文摘要
一種在一通信系統(tǒng)中檢驗規(guī)約差錯的程序可控系統(tǒng)，它包括產(chǎn)生用于通信的數(shù)據(jù)域選擇的差錯檢驗信號。如果配置結(jié)構(gòu)或規(guī)約被改變，則此系統(tǒng)可重新編排程序以補償這種變化。
文檔編號H04L1/00GK1103221SQ94108179
公開日1995年5月31日 申請日期1994年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月6日
發(fā)明者喬恩·C·弗里曼, 孔程剛 申請人:協(xié)力計算機股份有限公司