专利名称：Spi4接口数据包的处理方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种SPI4接口数据包的处理方法。
背景技术：
SPI4(系统包交换接口， Level 4)是一项新的系统级接口标准，设计人员可依照 该标准为集中的数据和通讯设施开发灵活的、可升级的系统。SPI4接口支持多个协议以各 不相同的高速率传输，这些协议包括S0NET/SDH上的信息包(P0S帧)、0C_192、以太网、快 速以太网、兆位以太网、10兆位以太网和10兆位光纤通道SAN等。 目前，SPI4接口一般是通过专用的ASIC或者昂贵的IP core来实现，形式受到较 大约束，成本较高，并且不能兼容10Gbps广域网(Wide AreaNetwork，简称为WAN)、局域网 (Local Area Network,简称为LAN)、城域网(Metropolitan Area Network,简称为塵)禾口 存储区域网络(StorageArea Network,简称为SAN)等网络协议。
发明内容
考虑到相关技术中SPI4接口成本高、兼容性差的问题，本发明的目的在于提供一
种SPI4接口数据包的处理方案，以解决上述问题中的至少之一。 根据本发明的SPI4接口数据包的处理方法包括 根据SPI4的协议要求PPP帧格式数据进行添加得到数据突发； 对数据突发进行协议转换，通过SPI4接口发送协议转换后的数据突发。
其中，对PPP帧格式数据进行添加得到数据突发的处理包括对PPP帧格式数据添
加16位协议头得到数据突发。
并且，对PPP帧格式数据添加协议头的处理包括对PPP帧格式数据的头部添加包 开始信息，并对PPP帧格式数据的尾部添加包结束信息，从而得到数据突发。
其中，添加后得到的数据突发的长度为32字节。 此外，对数据突发进行协议转换的处理包括通过将数据突发由单延数据转换为 双延数据来对数据突发实现32位域到16位域的协议转换。 借助于本发明的技术方案，能够生成并发送符合SPI4接口协议的数据包，实现 lOGbps WAN、 LAN、 MAN和SAN的共同接口 ，使得接口协议设计更易于工程实现，减少管脚数 量和功耗，增强信号完整性，降低SPI4接口的成本。
图1是根据本发明实施例的SPI4接口数据包的处理方法的流程图； 图2是根据本发明实施例的SPI4接口数据包的处理方法所采用的1/0接口模型
的示意图； 图3是根据本发明实施例的SPI4接口数据包的处理方法中发送数据突发时所采 用的状态机示意图。
具体实施例方式
针对相关技术中SPI4接口成本高、兼容性差的问题，本发明提出通过FPGA来实现
SPI4接口数据的处理，通过协议转换使得SPI4接口的兼容性大大提高，使得SPI4接口能够
作为10Gbps WAN、 LAN、 MAN和SAN的共同接口 ，并且能够有效降低成本。 本发明可以通过多种FPGA作为载体，以LX110T FPGA为例，本发明可以应用器件
内部的0BUFDS(用于实现输出数据的缓存)和0DDR(用于将单沿数据或时钟转换为双沿)
等资源进行处理，下面将结合附图详细描述本发明的实施例。 图1是根据本发明实施例的SPI4接口数据包的处理方法的流程图。如图1所示， 根据本发明实施例的SPI4接口数据包的处理方法包括 步骤S102，根据SPI4的协议要求对点对点协议(Point to Point Protocol,简称 为PPP)帧格式数据进行添加得到数据突发(burst); 步骤S104，对数据突发进行协议转换，并通过SPI4接口发送协议转换后的burst。
其中，在步骤S 102中，需要对PPP帧格式数据添加16位协议头来得到burst。在 添加的过程中，需要对PPP帧格式数据的头部添加包开始(StartOf Packet,简称为SOP) 信息，并对PPP帧格式数据得尾部添加包结束(EndOf Packet,简称为E0P)信息，从而得到 burst,该burst的长度为32字节，使接收方能够识别该burst。 在步骤S104中，在对burst进行协议转换处理时，可以在I/O部分借助ODDR技术 将burst由单延数据转换为双延数据，从而对burst实现32bit域到16bit域的协议转换， 符合标准的SPI4协议。 通过上述处理，能够生成并发送符合SPI4协议要求的数据包，实现10Gbps WAN、 LAN、MAN和SAN的共同接口 ，降低SPI4接口实现的成本，可以应用于路由器的线路接口 、交 换背板等通信设备中LINK到PHY的下行连接。 具体地，在步骤S102中，可以采用图2所示的I/O接口模型中的ODDRO、 0DDR1、. . 、0DDR15对添加了 SOP和EOP的32bytes数据(SpiTData[O] [16] 、 SpiTData[l] [17]、. 、SpiTData[15] [31])进行单延到双延的转换; 通过0DDR16对输入的控制信号SpiTCtrl [1:0]进行单延到双延的转换； 对于输入的时钟信号iSpiTStartClk，则可以通过BUFIO和BUFER(1/4)进行时钟
信号缓存； 此外，对于0DDR0、. . . 、 0DDR15、 0DDR16、 BUFIO、以及BUFER输出的信号，可以在发 送前分别通过OBUFDS进行缓存。具体地，对于0DDR0、 0DDR1、 . . . 、 0DDR15处理后的数据， 在缓存后可以输出满足SPI4协议要求的ovSpiTData_P/N
、 ovSpiTData_P/N[l]、...、 ovSpiTData_P/N [ 15];对于控制信号，缓存后可以输出满足SP14协议要求的控制信号 oSpiTCtrl_P/N ;对于时钟信号，在通过OBUFDS缓存后可以输出满足SPI4协议要求的时钟 信号oSpiTClk_P/N，以供接收端接收数据。 此外，在根据本发明实施例的SPI4接口数据包的处理方法中，可以根据图3所示 的状态机进行数据包的发送。 如图3所示，根据本发明实施例的SPI4接口数据包的处理方法所采用的状态机如 下
首先，发送端和接收端之间需要通过训练数据(Training data)进行训练控制，训 练的长度可以根据需要进行定义，例如，5个周期(cycle)，如果训练结果为发送端和接收 端不匹配(not match)，则需要重新开始训练； 如果发送端与接收端彼此相互匹配(match)，则可以进入SOP的等待状态，此时， 在没有检测到SOP的时候，根据协议的要求，发送端与接收端之间应当传输空包(IDEL)， 即，图3中所示的wait sop&send IDEL状态； 在检测到SOP且尚未检测到E0P的情况下，发送端需要每8个周期发送检测到的 数据突发(burst)、空包、以及C控制字(C ctrl word); 如果在8个周期内检测到E0P，则发送端需要发送E0P和空包，并返回重新等待下 一个S0P，当前burst发送完毕。 综上所述，借助于本发明的技术方案，能够生成并发送符合SPI4接口协议要求的 数据包，使得接口协议设计更易于工程实现，减少管脚数量和功耗，增强信号完整性，实现 了 10Gbps WAN、LAN、MAN和SAN的共同接口 ；对于需要10Gbps流量并且基于FPGA的大型项 目，可以通过简单的逻辑移植快速应用到现场，并且可以针对不同应用，简单修改fifo接 口和握手信号即可使用，具有良好的移植性。 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成 的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储 在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们 中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的 硬件和软件结合。 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种SPI4接口数据包的处理方法，其特征在于，包括根据SPI4的协议要求对点对点协议即PPP帧格式数据进行添加得到数据突发；对所述数据突发进行协议转换，并通过SPI4接口发送协议转换后的所述数据突发。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述PPP帧格式数据进行添加得到所述数据突发的处理包括对所述PPP帧格式数据添加16位协议头得到所述数据突发。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述PPP帧格式数据添加所述协议头的处理包括对所述PPP帧格式数据的头部添加包开始信息，并对所述PPP帧格式数据的尾部添加 包结束信息，从而得到所述数据突发。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，添加后得到的所述数据突发 的长度为32字节。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述数据突发进行所述协议转换的处理包括通过将所述数据突发由单延数据转换为双延数据来对所述数据突发实现32位域到16 位域的协议转换。
全文摘要
本发明提供了一种SPI4接口数据包的处理方法，该方法包括根据SPI4的协议要求对PPP帧格式数据进行添加得到数据突发；对数据突发进行协议转换，通过SPI4接口发送协议转换后的所述数据突发。通过使用本发明，能够生成并发送符合SPI4接口协议的数据包，实现10Gbps WAN、LAN、MAN和SAN的共同接口，使得接口协议设计更易于工程实现，减少管脚数量和功耗，增强信号完整性，降低SPI4接口的成本。
文档编号H04L29/06GK101707592SQ200910093988
公开日2010年5月12日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者张磊 申请人:曙光信息产业(北京)有限公司