数据传输网络、片上系统及电子设备的制作方法

本技术涉及环形拓扑结构中的数据传输领域，具体而言，涉及一种数据传输网络、片上系统及电子设备。

背景技术：

1、环形（ring）拓扑结构由沿固定方向连接成封闭回路的网络节点组成，每一节点与它左右相邻的节点连接。有些节点可以是发起端，有些节点可以是接收端，有些节点可以既是发起端又是接收端。在环形拓扑中，所有的通信共享一条物理通道。

2、环形拓扑结构具有结构简单、传输控制机制简单、数据传输的最大时延固定等优点，因此被广泛应用于soc（片上系统）等产品中。但是，环形拓扑结构存在一个固有的缺点，即所有的数据都在同一个道路上传输，但是这样会导致发送数据之间的头阻塞问题（headof line blocking）。比如在图1中，数据是逆时针传输的，发起端c发送数据给接收端x，发起端b发数据给接收端y。假如接收端x在一定时间内的处理速度比较慢，此时无法接收发起端c的数据，就会导致发起端c发送出来数据就会堵在从c到x的环路段上（即图中加粗部分）。这个时候，即便接收端y有能力处理发起端b的数据，但是因为从发起端b到接收端y的路径需要经过从发起端c到接收端x的路段，就导致发起端b的数据会被发起端c的数据给堵住而到达不了接收端y，导致接收端y的处理能力被浪费。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种数据传输网络、片上系统及电子设备，用以解决相关技术存在着的上述问题。

2、本技术实施例提供了一种数据传输网络，所述数据传输网络采用环形拓扑结构，所述环形拓扑结构包括发起端、接收端、连接所述发起端和接收端的环形传输通道；所述接收端管理有信用，且所述接收端设置有缓冲器，所述缓冲器的大小大于等于所述接收端管理的所有信用所允许发送的数据的总大小；其中：

3、所述接收端被配置为：向各所述发起端分配所述信用，以及通过所述缓冲器接收并处理各所述发起端通过所述环形传输通道传来的数据；

4、所述发送端被配置为：接收各所述接收端分配的信用，以及针对每一个接收端，在具有该接收端的信用的情况下，允许消耗所具有的信用以向该接收端发送数据；其中，每消耗一个信用允许发送指定大小的数据。

5、在上述实现方案中，接收端向各发起端分配信用，并配置各发起端在具有某一个接收端的信用的情况下，才能通过消耗信用的方式向该接收端发送数据。同时，配置每一个信用所允许发送的数据大小，并配置各接收端的缓冲器大小大于等于该接收端管理的所有信用所允许发送的数据的总大小。这样，针对任一个接收端而言，在发起端向其发送数据时，该数据必然是可以被该接收端接收并处理的，从而不会出现数据堵在环形传输通道中的情况，可以有效避免头阻塞问题的出现。

6、进一步地，所述接收端具体被配置为：根据各所述发起端的信用分配占比，向各所述发起端分配所述信用。

7、在上述实现方案中，通过为各发起端分别设置信用分配占比，从而接收端根据各发起端的信用分配占比，向各发起端分配信用，这就可以使得各发起端之间具有的信用可以按比例分布。又因为信用的多少决定了发起端可以向管理该信用的接收端发送的数据的多少，因此分配的信用越多的发起端，其在向管理该信用的接收端发送数据时，对于环形传输通道的可使用量就越大，从而使得各发起端在向管理该信用的接收端发送数据时可以按照设定的比例具有环形传输通道的使用权，从而实现了对于各发起端之间的仲裁均衡。

8、进一步地，所述接收端还被配置为：针对任一发起端，若超过预设时长未接收到该发起端传来的数据，则停止为该发起端分配信用；所述预设时长为大于所述环形传输通道的总延时的时长；所述环形传输通道的总延时为：数据在所述环形传输通道上传输一圈的时长。

9、在上述实现方案中，针对任一发起端，若接收端在超过预设时长未接收到该发起端传来的数据，即可以认为该发起端目前并不存在多少需要该接收端处理的任务，因此该接收端在此情况下停止为该发起端分配信用，这样就可以将更多的信用分配给当前对该接收端需求更旺盛的发起端，从而提高这些发起端的数据发送能力。同时，由于预设时长大于环形传输通道的总延时，因此可以降低出现某一发起端连续发出的两次数据都还在环形传输通道中，但是接收端接收到在先的数据后，还未接收到在后的数据时就将该发起端确定为需停止分配信用的发起端的情况，从而使得对于需停止分配信用的发起端的确定更为合理，避免频繁出现信用停发与信用重发的状态切换，降低功耗。

10、进一步地，所述接收端具体被配置为：将各所述发起端中无效发起端的信用分配占比分配给各有效发起端；其中：所述无效发起端为：在所述预设时长内未向所述接收端发送过数据的发起端；所述有效发起端为：在所述预设时长内向所述接收端发送过数据的发起端。

11、在上述实现方案中，通过将无效发起端的信用分配占比分配给各有效发起端，这就使得各有效发起端在向管理该信用的接收端发送数据时，对于环形传输通道的使用权得以扩大，从而达到动态调整各发起端对于环形传输通道的使用权的效果，可以更充分的利用环形传输通道的传输能力。

12、进一步地，所述接收端具体被配置为：按照各所述有效发起端的信用分配占比之间的比例关系，将所述无效发起端的信用分配占比分配给各所述有效发起端。

13、在上述实现方案中，通过将无效发起端的信用分配占比，按照有效发起端的信用分配占比之间的比例关系进行分配，这样就可以在扩大各有效发起端对于环形传输通道的使用权的同时，保持各有效发起端之间对于环形传输通道的使用权的比例不变，从而达到等比例扩大各有效发起端对于环形传输通道的使用权的效果。

14、进一步地，所述接收端具体被配置为：每一个时钟向各所述发起端中的一个发起端分配一个信用。

15、在上述实现方式中，通过配置接收端每一个时钟向各发起端中的一个发起端分配一个信用，又发起端每一次发送数据需要消耗信用，这样就可以有效控制信用到各发起端的分配速度，从而在一定程度上使得每一时钟向该接收端发送数据的发起端不会太多，可以降低环形传输通道中出现拥塞的风险的概率。

16、进一步地，每一所述接收端中管理的信用包括：为每一个所述发起端初始分配的基础信用，和后续在所有发起端之间分配的共享信用。

17、在上述实现方式中，通过为每一个发起端初始分配基础信用，从而可以保证每一个发起端可以具有向接收端发出数据的能力。而通过设置共享信用，可以实现对于不同发起端的信号的动态调控，可以使得数据发送需求更大的发起端获得更多的信用。

18、进一步地，每一个所述发起端的基础信用的数量为i，所述共享信用的数量为k；所述i和所述k之和大于等于所述环形传输通道的总延时所具有的时钟数；所述环形传输通道的总延时为：数据在所述环形传输通道上传输一圈的时长。

19、在上述实现方式中，通过设置i和k之和大于等于环形传输通道的总延时所具有的时钟数，又每一时钟接收端会分配一个信用，因此当有数据通过环形传输通道发送给该接收端后，各发送端必然可以补充到一个信用，这就可以支持各发起端整体上不间断地利用环形传输通道向该接收端发送数据，从而提高环形传输通道的利用率。

20、进一步地，所述接收端还被配置为：在任一所述发起端具有的信用为0的情况下，为该发起端分配1个信用。

21、在上述实现方式中，在任一发起端具有的信用为0的情况下，为该发起端分配1个信用，这就可以有效避免出现信用为0的无效发起端重新出现对该接收端的数据发送需求后，因信用为0而无法发送数据，导致该无效发起端无法拜托无效发起端的身份，无法从新进入信用分配逻辑的问题。

22、进一步地，所述数据传输网络还包括：信用传输通道，所述信用传输通道连接各所述发起端和各所述接收端，用于所述接收端向所述发起端分配所述信用。

23、在上述实现方式中，通过配置专用于分配信用的信用传输通道，可以避免出现信用与数据混传的情况，从而保证信用可准确分配到各发起端，保证方案的正确实施。

24、进一步地，所述信用传输通道为所述环形传输通道中用于进行信用传输的逻辑通道。

25、在上述实现方式中，通过在环形传输通道配置逻辑通道来传输信用，无需额外设置真实的物理传输通道，可以降低数据传输网络的硬件实施成本。

26、进一步地，所述发起端还被配置为：针对任一所述接收端，若该接收端在预设时长内未接收到任何发起端发送的数据，则保留预设数量的信用，将多余的信用返还该接收端。

27、在上述实现方案中，通过配置发起端在任一接收端的数据接收完毕（即该接收端在预设时长内未接收到任何发起端发送的数据）的情况下，保留预设数量的信用，并将多余的信用返还该接收端。这样在该接收端下一次进入数据接收状态时，就可以具有足够的信用进行分配，从而保证方案可正常进行。

28、本技术实施例还提供了一种片上系统，包括上述任一种的数据传输网络。

29、本技术实施例还提供了一种电子设备，包括上述的片上系统。