一种经济柔性连线的高速串行通信方法、装置和系统与流程

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种经济柔性连线的高速串行通信方法、装置和系统。

背景技术：

传统的高速CPU互联通讯，有如下几种模式：

1.PCI/PCI Express金手指插卡连接插槽模式。必须要牺牲一个标准插槽高度，还要将互联的两块板卡做垂直摆放的结构设计，机箱很难做的薄尺寸，比如做电信设备1U的厚度。

其次，传统的插槽，参与高速通讯的板子之间距离是被接插槽固定住的，给结构设计也带来很多摆位的不便，影响业务接口的外露位置，还影响对CPU等功率消耗大的器件散热通风的对流通道合理布局。

当然，不光是PCI这种接插，还有不少的多位数据并行传送刚性连接器材都有此劣势，即使有的设计者能实现板间平行连接，它也不能对子板进行任意机箱结构布局，系统的关键高速接插件还需要拧螺丝固定防止松动或劳损。

2.工业上常见的刀片式服务器机箱的刀片加插槽设计模式，并行数据排线较多的精密的刀片插拔，需要小心数据pin脚间错位，可能还需要插拔刀片电路板的操作者拧上固定螺钉。不是很灵活，比如常见的SAMTEC连结座子。

3.市面还有CPU间高速通讯专用的柔性连接的数据总线，如RAPID-IO连线，1394数据总线等等，它们的应用场合高度依赖所选CPU的接口资源，如德州仪器近年对其部分高速DSP-CPU配置了RAPID-IO总线，那么它使用软连线就能实现上述灵活布局的多CPU单板组合的设备，还有桌面系统的X86-CPU系统普遍设计有1394总线也可实现灵活布局的多个CPU单板组合的设备。但是这种设计模型无法适应目前的嵌入式ARM-CPU系统，目前不少的ARM-CPU都没有RAPID-IO及1394总线接口。这些方案不适合通用的混合多CPU系统设计。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种经济柔性连线的高速串行通信方法。

一种经济柔性连线的高速串行通信方法，所述方法包括：

建立缓冲区音视频数据；

将并行格式数据转成串行格式数据；

将所述串行格式数据送入串行发送器；

将所述串行格式数据从所述串行发送器传入连接主从CPU单板的经济线材。

在其中一个实施例中，在将所述串行格式数据从所述串行发送器传入连接主从CPU单板的经济线材之后，所述方法还包括：

接收电路板从串行接收器传入的数据；

将数据进行串并转换，送入目标CPU的数据缓冲。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对所述视频数据和音频数据进行处理。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对处理后的视频数据进行直播。

一种经济柔性连线的高速串行通信装置，所述装置包括：

建立模块，用于建立缓冲区音视频数据；

转换模块，用于将并行格式数据转成串行格式数据；

送入模块，用于将所述串行格式数据送入串行发送器；

传入模块，用于将所述串行格式数据从所述串行发送器传入连接主从CPU单板的经济线材。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

接收模块，用于接收电路板从串行接收器传入的数据；

串并转换模块，用于将数据进行串并转换，送入目标CPU的数据缓冲。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

处理模块，用于对所述视频数据和音频数据进行处理。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

直播模块，用于对处理后的视频数据进行直播。

一种经济柔性连线的高速串行通信系统， 所述系统包括：

主CPU系统，

通过1#高速差分排线与所述主CPU系统连接的高清CPU系统#1；

通过n#高速差分排线与所述主CPU系统连接的高清CPU系统#n。

有益效果：

本发明提供了一种经济柔性连线的高速串行通信方法，所述方法包括：建立缓冲区音视频数据；将并行格式数据转成串行格式数据；将所述串行格式数据送入串行发送器；将所述串行格式数据从所述串行发送器传入连接主从CPU单板的经济线材。本发明申请公开了 一种多路高速CPU间组建的视频录直播单板间通信方法、系统及CPU，所述多CPU中的主CPU通过一种经济的柔性连接总线连接若干从CPU， 所述方法包括 ：主CPU的内核将主CPU的高清视频数据（或其他数量庞大的文本数据，也可以是其他二进制等数据形式），传输到主 CPU 内预先设置的共享内存空间；再通过一个SerDes硬件电路子模块将要发送的高清视频数据转换为二位元串行比特流，将此比特流通过一个差分数据子模块电路以差分数据发送到从CPU的对应相同的功能电路接口，而从CPU实现消息响应机制来接收视频业务数据。

附图说明

图1为本发明一种经济柔性连线的高速串行通信方法的流程图。

图2为本发明一种经济柔性连线的高速串行通信装置的装置框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，一种经济柔性连线的高速串行通信方法，所述方法包括：

S101：建立缓冲区音视频数据；

S102：将并行格式数据转成串行格式数据；

S103：将所述串行格式数据送入串行发送器；

S104：将所述串行格式数据从所述串行发送器传入连接主从CPU单板的经济线材。

在其中一个实施例中，在将所述串行格式数据从所述串行发送器传入连接主从CPU单板的经济线材之后，所述方法还包括：

接收电路板从串行接收器传入的数据；

将数据进行串并转换，送入目标CPU的数据缓冲。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对所述视频数据和音频数据进行处理。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对处理后的视频数据进行直播。

基于这样普通没自带高速串行接口的嵌入式ARM-CPU高清单板，我们在各CPU小系统的存储体系上设计一个音视频数据缓冲，缓冲再和一个并行转串行数据的高速电路SerDes（Serializer-Deserializer）模块连接，各CPU小系统数据串行化以后，通过差分电路模块转换为差分电平，放在软连接的差分数据总线进行传输。

此系统可选择现有的不同成本档次的现售柔性连接线材在不同类型的CPU单板之间传送，不需要做昂贵的高速线材开发和定购等工作。柔性线材的类别和长度也可根据数据传输速率选取，柔性互联的各单板在机箱内摆放位置有一定灵活性。

多路视频录直播系统在具体设计实施过程中，系统设计人员根据应用软件数据吞吐速率的预估，和实际传送的误码率测试表现定制出系统的合理总线数据传输速度，根据此传输速度，电子线路设计人员可以在市面销售的成品线材中选取适当成本的材质和工艺加工出来的不同品质和长度的柔性物理线材，组建多个视频单板构建的复杂数字视频录直播系统。

柔性线材在保证相应理论数据速率的情况下，可尽量延长，连接机箱内远距离的CPU子板，实现一定数目范围内的可随意增减CPU单板的系统，这类似于刀片式服务器机箱设计思想，但是比刀片插拔安装更灵活。使用现有带卡扣的线材（如SATA/100Base-T/10000Base-T）允许新增连接入系统CPU单板不必加紧固螺钉。

市售的规模化生产的软连接的差分数据总线，便于规模化生产时的对设备工作稳定性能的量产一致性控制。避免自定制线材的不一致和价格昂贵、订货交期长等麻烦事项。

我们的这种柔性高速串行总线的互联多CPU单板系统的工程设计实施方案，降低了设计多处理器系统装置的机箱结构和PCB Layout复杂性，将系统的复杂度分解到了机箱/机柜内的各CPU单板，提升了适合大批量生产的品质一致性，可构建不同成本档次的多CPU 单板录直播系统。在部署可伸缩式多路视频录直播系统应用中有较强的经济适用性。

在不同速率系统，可以找到不同价格水平的流行线材，列举如下表1.

表1：线材选取参考表

请参照图2，一种经济柔性连线的高速串行通信装置，所述装置包括：

建立模块100，用于建立缓冲区音视频数据；

转换模块200，用于将并行格式数据转成串行格式数据；

送入模块300，用于将所述串行格式数据送入串行发送器；

传入模块400，用于将所述串行格式数据从所述串行发送器传入连接主从CPU单板的经济线材。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

接收模块，用于接收电路板从串行接收器传入的数据；

串并转换模块，用于将数据进行串并转换，送入目标CPU的数据缓冲。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

处理模块，用于对所述视频数据和音频数据进行处理。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

直播模块，用于对处理后的视频数据进行直播。

在另一个实施例中，一种经济柔性连线的高速串行通信系统，所述系统包括：

主CPU系统1；

通过1#高速差分排线与所述主CPU系统连接的高清CPU系统#1( 2)；

通过n#高速差分排线与所述主CPU系统连接的高清CPU系统#n (3)。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述作为分离部件说明的单元可以使或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个芯片单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元上。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上对本发明运行原理进行了详细介绍，上述运行原理的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。