专利名称：可配置数据重组网络单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及数据交换技术领域，具体涉及一种对有效数 据的个数可变的一组数据进行循环移位的可配置数据重组网络单元。
背景技术：
数据重组网络单元是运用于通信系统中对一组数据进行排序并输出给后续处理 单元进行处理的重要的结构单元。在WIMAX、DVB-S2等通信系统中，对一组数据进行排序的 实质是将该组数据进行循环移位。现有技术中对一组数据进行循环移位采用对数循环移位 寄存器单元实现，一个8输入8输出的对数循环移位寄存器单元具有如图1和图2所示的结 构。该结构由一个第一数据选择单元110、一个第二数据选择单元120和一个第三数据选择 单元130构成。第一数据选择单元110、第二数据选择单元120和第三数据选择单元130均 由八个2选1数据选择器构成。第一数据选择单元110的各2选1数据选择器的第一个数 据输入端口的数据依次为所述对数循环移位寄存器单元的各个对应数据输入端口的数据。 第一数据选择单元110的各2选1数据选择器的第二个数据输入端口的数据依次为所述 对数循环移位寄存器单元的第二个至第八个数据输入端口和第一个数据输入端口的数据。 第二数据选择单元120的各2选1数据选择器的第一个数据输入端口与第一数据选择单 元110的各2选1数据选择器的数据输出端口对应连接。第二数据选择单元120的各2选 1数据选择器的第二个数据输入端口与第一数据选择单元的第三个至第八个和第一个至第 二个数据输出端口对应连接。第三数据选择单元130的各2选1数据选择器的第一个数据 输入端口与第二数据选择单元120的各2选1数据选择器的数据输出端口对应连接。第三 数据选择单元130的各2选1数据选择器的第二个数据输入端口与第二数据选择单元120 的第五个至第八个以及第一个至第四个数据输出端口对应连接。输入至所述对数循环移位 寄存器单元的控制输入端口的信号为一个3比特的向量sftcnt。第一数据选择单元110、 第二数据选择单元120和第三数据选择单元130的各2选1数据选择器的控制输入端口依 次接收所述3比特向量sftcnt各比特位上的值。第一数据选择单元110的各2选1数据 选择器的控制输入端口接收所述3比特向量sftcnt的最低比特位上的值sftcnt W]，第三 数据选择单元130的各2选1数据选择器的控制输入端口接收所述3比特向量sftcnt的 最高比特位上的值sftcnt [2]。上述结构的不足之处在于该结构只能支持对有效数据个数固定的一组数据进行 循环移位操作。而在现代通信标准中需要对有效数据个数可变的一组数据进行循环移位， 如WIMAX标准中需要对19种有效数据个数不同的一组数据进行循环移位。若采用该结构 实现，需要19种对应的对数循环移位寄存器，将消耗大量的硬件资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可配置数据重组网络单元，从而实现对有 效数据个数可变的一组数据的循环移位。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是其可配置数据重组网络单元包括一 个对数循环移位寄存器单元，其特征在于所述可配置数据重组网络单元还包括一个数据 分配单元；所述对数循环移位寄存器单元的各数据输出端口分别与数据分配单元的各数据 输入端口对应连接。进一步地，本发明所述数据分配单元由一个第一数据选择单元、一个第二数据选 择单元和一个控制单元构成；第一数据选择单元由N个η选1数据选择器构成，第二数据选 择单元由N个2选1数据选择器构成，并且，满足关系式(1)的所述第一数据选择单元的η 选1数据选择器的数据输入端口与所述对数循环移位寄存器单元的第P个数据输出端口连 接，不满足关系式(1)的所述第一数据选择单元的数据选择器的数据输入端口的信号设置 为0;a ^ Mj (1)其中，N表示所述可配置数据重组网络单元的数据输入端口的总数，N > 2，且N为 整数；η表示所述可配置数据重组网络单元支持的工作模式的种数，1彡η彡Ν-1，且η为整 数；a表示所述第一数据选择单元的η选1数据选择器的序号，1 < a < N，且a为整数；j表 示所述第一数据选择单元的η选1数据选择器的数据输入端口的序号，1 < j < η，且j为 整数；Μ」表示工作于第k种模式时，输入至所述可配置数据重组网络单元的有效数据的个 数，k = j-Ι，2 < Mj < N，且Mj为整数；ρ表示对数循环移位寄存器单元的数据输出端口的 序号，且 P = a+N-Mj ；所述第二数据选择单元的各2选1数据选择器的第一个数据输入端口分别与所述 第一数据选择单元的各η选1数据选择器的数据输出端口对应连接；所述第二数据选择单 元的各2选1数据选择器的第二个数据输入端口分别与所述对数循环移位寄存器单元的各 数据输出端口对应连接；所述控制单元的输出端口的各比特位分别与所述第二数据选择单 元的各2选1数据选择器的控制输入端口对应连接。进一步地，本发明所述控制单元由一个减法器单元、一个第一查找表单元和一个 第二查找表单元构成；所述第一查找表单元的输入信号为所述可配置数据重组网络单元所 处的工作模式对应的序号，所述第一查找表单元的输出信号为输入至所述可配置数据重组 网络单元的有效数据的个数；所述第一查找表单元的输出端口与所述减法器单元的第二个 数据输入端口连接；所述减法器单元的输出端口与所述第二查找表单元的输入端口连接； 所述第二查找表单元的输出信号为一个N比特的向量，当所述第二查找表单元的输入信 号为ctrl时，所述N比特向量的低ctrl比特位上的值为1，其他比特位上的值为0，其中 0 ^ ctrl ^ N，且 ctrl 为整数。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明的可配置数据重组网络单元在现 有技术对数循环移位寄存器单元的后端级联一个由一个控制单元、一个第一数据选择单元 和一个第二数据选择单元构成的数据分配单元，利用对数循环移位寄存器单元对所有数据 输入端口的数据进行循环移位，利用数据分配单元对经对数循环移位寄存器移位后的数据 序列根据可配置数据重组网络单元所处的工作模式和循环移位值控制信号进行相应调整， 从而实现对有效数据个数可变的一组数据的循环移位。
图1为现有技术中实现数据循环移位的对数循环移位寄存器结构框图；图2为现有技术中实现数据循环移位的对数循环移位寄存器结构图；图3为本发明所述可配置数据重组网络单元一种实施方式的结构框图；图4为本发明所述可配置数据重组网络单元一种实施方式中数据分配单元的结 构示意图。
具体实施例方式参看图3和图4，本发明所述的可配置数据重组网络单元包括一个对数循环移位 寄存器单元和一个数据分配单元，其中，对数循环移位寄存器单元的各数据输出端口分别 与数据分配单元的各数据输入端口对应连接。本发明的数据分配单元由一个第一数据选择单元、一个第二数据选择单元和一个 控制单元构成，第一数据选择单元由N个η选1数据选择器构成，第二数据选择单元由N个 2选1数据选择器构成，并且，满足公式(1)的第一数据选择单元的η选1数据选择器的数 据输入端口与所述对数循环移位寄存器单元的第P个数据输出端口连接，不满足公式(1) 的第一数据选择单元的η选1数据选择器的数据输入端口的信号设置为0。a ^ Mj (1)其中，N表示所述可配置数据重组网络单元的数据输入端口的总数，N > 2，且N为 整数；η表示所述可配置数据重组网络单元支持的工作模式的种数，1彡η彡Ν-1，且η为整 数；a表示所述第一数据选择单元的η选1数据选择器的序号，1 < a < N，且a为整数；j表 示所述第一数据选择单元的η选1数据选择器的数据输入端口的序号，1 < j < η，且j为 整数；Μ」表示工作于第k种模式时，输入至所述可配置数据重组网络单元的有效数据的个 数，k = j-1,2^ Mj ^队且化为整数；ρ表示所述对数循环移位寄存器单元的数据输出端 口的序号，且P = a+N-Mj ；所述第二数据选择单元的各2选1数据选择器的第一个数据输入端口分别与所述 第一数据选择单元的各η选1数据选择器的数据输出端口对应连接。所述第二数据选择单元 的各2选1数据选择器的第二个数据输入端口分别与所述对数循环移位寄存器单元的各数据 输出端口对应连接。所述控制单元的输出端口的各比特位分别与所述第二数据选择单元的各 2选1数据选择器的控制输入端口对应连接。所述控制单元的输出端口的最低比特位与所述 第二数据选择单元的第一个2选1数据选择器的控制输入端口连接，所述控制单元的输出端 口的最高比特位与所述第二数据选择单元的第N个2选1数据选择器的控制输入端口连接。由于数据重组至少应该在两个数据之间进行，因此输入至本发明所述的可配置数 据重组网络单元的有效数据个数最少是二个，而最多是该可配置数据重组网络单元的数据 输入端口的总数N，因此对于一个数据输入端口的总数为N的可配置数据重组网络单元，其 工作模式至多有N-I种，S卩1彡η彡N-I。由于所述2选1数据选择器控制输入端口的信号只有0，1两种取值，因此所述2 选1数据选择器的控制输入端口的位宽为1比特；由于所述η选1数据选择器控制输入端 口的信号的取值可以为大于或等于0而小于或等于η-1的任何一个整数，因此所述η选1 数据选择器的控制输入端口的位宽为不小于10 (η-1)的最小整数。
本发明控制单元由一个减法器单元、一个第一查找表单元和一个第二查找表单元 构成，用于产生所述第二数据选择单元中各2选1数据选择器的控制信号。所述第一查 找表单元的输入信号为本发明所述可配置数据重组网络单元所处工作模式对应的序号q， 0彡q彡N-1，且q为整数；第一查找表单元的输出信号为输入至所述可配置数据重组网络 单元的数据输入端口的有效数据的个数。所述第一查找表单元的输出端口与所述减法器单 元的第二个数据输入端口连接。所述减法器单元的第一个数据输入端口的信号为本发明所 述可配置数据重组网络单元的数据输入端口的总数N;所述减法器单元的输出信号为第一 个数据输入端口的数据与第二个数据输入端口的数据之差。所述减法器单元的输出端口与 所述第二查找表单元的输入端口连接；由于所述2选1数据选择器的控制输入端口的位宽 为1比特，所述第二数据选择单元总共有N个2选1数据选择器，因此所述控制单元的输出 端口的位宽为N比特。所述控制单元的输出端口与所述第二查找表单元的输出端口相同， 因此所述第二查找表单元的输出信号为一个位宽为N比特的向量。当所述第二查找表单元 的输入信号为ctrl时，所述N比特向量的低ctrl比特位上的值为1，其他比特位上的值为 0，其中0 < ctrl ^ N，且ctrl为整数。下面以一个具体实施例来进一步说明本发明。本实施例中，可配置数据重组网络 单元的结构框图如图3所示它包括一个对数循环移位寄存器单元100和一个数据分配单 元200。对数循环移位寄存器单元100的数据输入端口的总数和数据输出端口的总数均为 8。数据分配单元200的数据输入端口的总数和数据输出端口的总数也均为8。对数循环 移位寄存器单元100的各数据输出端口分别与数据分配单元200的各数据输入端口对应连 接。对数循环移位寄存器单元100与现有技术的8输入8输出对数循环移位寄存器单 元的结构相同。如图3所示，本实施例中的数据分配单元200由一个第一数据选择单元210、一个 第二数据选择单元220和一个控制单元230构成。第一数据选择单元210由八个3选1数 据选择器构成。第二数据选择单元220由八个2选1数据选择器构成。本实施例中，可配 置数据重组网络单元总共有3种工作模式，可配置数据重组网络单元的数据输入端口的总 数N = 8。工作于第0种模式时，输入至可配置数据重组网络单元的有效数据的个数M1 = 8。第一数据选择单元210的各3选1数据选择器的序号a满足KaS 8。因此，第一数 据选择单元210的各3选1数据选择器的第一个数据输入端口均满足关系式a < Mp由于 此时ρ = a+N-M0 = a,因此第一数据选择单元210的各3选1数据选择器的第一个数据输 入端口分别与对数循环移位寄存器单元100的各数据输出端口对应连接。工作于第一种模 式时，输入至所述可配置数据重组网络单元的有效数据的个数M2 = 6。第一数据选择单元 210的第一个至第六个3选1数据选择器的序号a满足1 < a < 6，因此，第一数据选择单 元210的第一个至第六个3选1数据选择器的第二个数据输入端口满足关系式a < M2,由 于此时ρ = a+N-M2 = a+2,因此第一数据选择单元210的第一个至第六个3选1数据选择 器的第二个数据输入端口分别与对数循环移位寄存器单元100的第三个至第八个数据输 出端口对应连接。第一数据选择单元210的第七个和第八个3选1数据选择器的序号a满 足7 < a < 8，因此，第一数据选择单元210的第七个和第八个3选1数据选择器的第二个 数据输入端口不满足关系式a ( M2,因此第一数据选择单元210的第七个和第八个3选1数据选择器的第二个数据输入端口的信号均设置为0。工作于第二种模式时，输入至所述可 配置数据重组网络单元的有效数据的个数M3 = 4。第一数据选择单元210的第一个至第四 个3选1数据选择器的序号a满足1 < a < 4，因此，第一数据选择单元210的第一个至第 四个3选1数据选择器的第三个数据输入端口满足关系式a ^ M3,由于此时ρ = a+N-M3 = a+4,因此第一数据选择单元210的第一个至第四个3选1数据选择器的第三个数据输入端 口分别与对数循环移位寄存器单元100的第五个至第八个数据输出端口对应连接。第一数 据选择单元210的第五个至第八个3选1数据选择器的序号a满足5 < a < 8，因此，第一 数据选择单元210的第五个至第八个3选1数据选择器的第三个数据输入端口不满足关系 式a < M3,因此第一数据选择单元210的第五个至第八个3选1数据选择器的第三个数据 输入端口的信号均设置为0。第一数据选择单元210的各3选1数据选择器的控制输入端口的位宽为不小于 log23的最小整数2，当输入至第一数据选择单元210的3选1数据选择器的控制输入端口 的信号为0时，对应的3选1数据选择器选择第一个数据输入端口的数据输出；当输入第一 数据选择单元210的3选1数据选择器的控制输入端口的信号为1时，对应的3选1数据 选择器选择第二个数据输入端口的数据输出；当输入至第一数据选择单元210的3选1数 据选择器的控制输入端口的信号为2时，对应的3选1数据选择器选择第三个数据输入端 口的数据输出。第二数据选择单元220的各2选1数据选择器的第一个数据输入端口分别与第一 数据选择单元210的各3选1数据选择器的数据输出端口对应连接。第二数据选择单元 220的各2选1数据选择器的第二个数据输入端口分别与对数循环移位寄存器单元100的 各数据输出端口对应连接。第一数据选择单元210的各2选1数据选择器的控制输入端口的位宽为1比特。 当输入至第二数据选择单元220的2选1数据选择器的控制输入端口的信号为0时，对应的 2选1数据选择器选择第一个数据输入端口的数据输出。当输入至第二数据选择单元220 的2选1数据选择器的控制输入端口的信号为1时，对应的2选1数据选择器选择第二个 数据输入端口的数据输出。如图4所示，本实施例中的控制单元230由一个第一查找表单元231、一个第二查 找表单元233和一个减法器单元232构成，用于产生第二数据选择单元220中各2选1数 据选择器的控制信号。控制单元230的输出端口的各比特位分别与第二数据选择单元220 的各2选1数据选择器的控制输入端口对应连接。由于第二数据选择单元220总共有八个 2选1数据选择器，因此控制单元230的输出端口的位宽为8比特。其中，控制单元230的 输出端口的最低比特位与第二数据选择单元220的第一个2选1数据选择器的控制输入端 口连接，控制单元230的输出端口的最高比特位与第二数据选择单元220的第八个2选1 数据选择器的控制输入端口连接。 第一查找表单元231的数据输出端口与减法器单元232的第二个数据输入端口连 接；减法器单元232的第一个数据输入端口的信号为本实施例中可配置数据重组网络单元 的数据输入端口的总数8 ；减法器单元232的数据输出端口与第二查找表单元233的输入 端口连接；第二查找表单元233的输出端口与控制单元230的输出端口相同。
第一查找表单元231的输入信号为本实施例所述可配置数据重组网络单元所处
7的工作模式对应的序号，输出信号为输入至本实施例所述可配置数据重组网络单元的有效 数据的个数。本实施例所述可配置数据重组网络单元总共有3种工作模式。处于第〇种 工作模式时，输入至所述可配置数据重组网络单元的有效数据的个数为8 ；处于第一种工 作模式时，输入至所述可配置数据重组网络单元的有效数据的个数为6 ；处于第二种工作 模式时，输入至所述可配置数据重组网络单元的有效数据的个数为4，因此第一查找表单元 231的输入信号与输出信号之间的关系如下表所示。
权利要求
1.一种可配置数据重组网络单元，包括一个对数循环移位寄存器单元，其特征在于 所述可配置数据重组网络单元还包括一个数据分配单元；所述对数循环移位寄存器单元的 各数据输出端口分别与数据分配单元的各数据输入端口对应连接。
2.根据权利要求1所述的可配置数据重组网络单元，其特征在于所述数据分配单元 由一个第一数据选择单元、一个第二数据选择单元和一个控制单元构成；所述第一数据选 择单元由N个η选1数据选择器构成，所述第二数据选择单元由N个2选1数据选择器构 成，并且，满足关系式(1)的所述第一数据选择单元的η选1数据选择器的数据输入端口与 所述对数循环移位寄存器单元的第P个数据输出端口连接，不满足关系式(1)的所述第一 数据选择单元的η选1数据选择器的数据输入端口的信号设置为0 ； 其中，N表示所述可配置数据重组网络单元的数据输入端口的总数，2，且N为整数； η表示所述可配置数据重组网络单元支持的工作模式的种数，1彡η彡Ν-1，且η为整数；a 表示所述第一数据选择单元的η选1数据选择器的序号，1 < a < N，且a为整数；j表示所 述第一数据选择单元的η选1数据选择器的数据输入端口的序号，1 < j < η，且j为整数； Mj表示工作于第k种模式时，输入至所述可配置数据重组网络单元的有效数据的个数，k = j-1,2^ Mj ^队且化为整数；ρ表示对数循环移位寄存器单元的数据输出端口的序号，且 ρ = a+N-MJt)所述第二数据选择单元的各2选1数据选择器的第一个数据输入端口分别与所述第一 数据选择单元的各η选1数据选择器的数据输出端口对应连接；所述第二数据选择单元的 各2选1数据选择器的第二个数据输入端口分别与所述对数循环移位寄存器单元的各数据 输出端口对应连接；所述控制单元的输出端口的各比特位分别与所述第二数据选择单元的 各2选1数据选择器的控制输入端口对应连接。
3.根据权利要求2所述的可配置数据重组网络单元，其特征在于所述控制单元由一 个减法器单元、一个第一查找表单元和一个第二查找表单元构成；所述第一查找表单元的 输入信号为所述可配置数据重组网络单元所处的工作模式对应的序号，所述第一查找表单 元的输出信号为输入至所述可配置数据重组网络单元的有效数据的个数；所述第一查找表 单元的输出端口与所述减法器单元的第二个数据输入端口连接；所述减法器单元的输出端 口与所述第二查找表单元的输入端口连接；所述第二查找表单元的输出信号为一个N比特 的向量，当所述第二查找表单元的输入信号为ctrl时，所述N比特向量的低ctrl比特位上 的值为1，其他比特位上的值为0，其中0 < ctrl ^ N，且ctrl为整数。
全文摘要
本发明公开了一种可配置数据重组网络单元，包括对数循环移位寄存器单元和数据分配单元。对数循环移位寄存器单元的各数据输出端口与数据分配单元的各数据输入端口对应连接。数据分配单元由一个第一数据选择单元、一个第二数据选择单元和一个控制单元构成。第一数据选择单元由N个n选1数据选择器构成。第二数据选择单元由N个2选1数据选择器构成。控制单元用以产生第二数据选择单元各2选1数据选择器的控制输入信号。本发明可对有效数据的个数可变的一组数据进行循环移位操作，能更好地适应现代通信系统对信号处理的要求。
文档编号H04L12/56GK102065007SQ20101056968
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者张洋, 王秀敏, 陈豪威 申请人:中国计量学院