[发明专利]用于降低以太网无源光网络物理层集成电路系统功耗的方法

权利要求书

1.一种用于降低以太网无源光网络物理层集成电路系统功耗的方法，其特

征在于，该方法用于降低以太网无源光网络设备电路系统峰值功率消耗，实现于设备的物理层集成电路中，通过实现以下编码-解码，降低集成电路I/O单元的功耗，从而降低整个系统的峰值功耗，具体的编码-解码方法为：

编码-解码的方法1：在并行数据信号通过集成电路I/O单元输出之前，对该数据进行编码，首先读入待编码数据，然后与上一个时钟周期已编码数据比较对应二进制位发生变化的个数，若发生变化的位数超过一半，则将待编码数据按位取反，并置标志位为1，若发生变化的位数未超过一半，则直接输出待编码数据，并置标志位为0；解码时，读入待解码的并行数据；根据标志位的值解码，若标志位是1，则按位取反解码，否则输出原值；

编码-解码的方法2：在并行数据信号通过集成电路I/O单元输出之前对该数据进行编码，首先将一组并行二进制数据划分多段，对各段分别进行编码，各段的编码方式与方法1编码方式相同，最后合并各子段编码数据；解码时，也将数据划分多段，各段解码方式与方法1解码方式相同，最后合并各子段解码数据；

编码-解码的方法3：首先设置一个计数器的数值为n，然后读入待编码的并行数据，设位宽为m，并按方法1中的编码方式进行编码，如果读入数据未满n个，则继续读入数据并编码；如果读入了n个数据，则将n个标志位排列成一个m位宽的数据，其中不寄存标志位的m-n个二进制位用作校验，将该数据作为一个关键帧，已编码数据及标志位组成的关键帧作为一组，最后输出这组数据，并将计数器置零；解码时，接收数据后，首先分析分组关键帧，并寄存所有标志位，对于分组中的已编码数据，按方式1中的解码方式解码，最后输出解码数据。

2.根据权利要求1所述的用于降低以太网无源光网络物理层集成电路系统

功耗的方法，编码-解码的方法1的具体步骤为：

编码方法的流程为：

步骤310：首先读入当前时钟周期待编码数据；

步骤320：将读入的数据按位取反；

步骤330：一方面，将原读入的数据直接存储寄存器A中；

步骤331：另一方面，将按位取反后的数据存储进寄存器B中；

步骤340：将上一个周期已编码的数据放入寄存器C中；

步骤350：将寄存器A中的原始数据与寄存器C中的上一周期已编码数据做按位异或运算；

步骤351：将寄存器B中的按位取反后的数据与寄存器C中的上一周期已编码数据做按位异或运算；

步骤360：将步骤350所得数据按位相加求和，得值a；

步骤361：将步骤351所得数据按位相加求和，得值b；

步骤370：对于a和b的大小关系作一次判断；

步骤380：如果a不大于b，则寄存器A的值为最终编码结果，置标志位为0；

步骤381：如果a大于b，则寄存器B的值为最终编码结果，置标志位为1；

步骤390：输出最终编码结果；

经过上述判断及编码过程，传输并行数据时，在先后两个时钟周期之间，集成电路的I/O单元所输出的二进制逻辑电平信号发生变化的次数可得到有效降低；

解码方法的流程为：

步骤410：首先读入当前时钟周期待解码数据；

步骤420：对标志位作一次判断；

步骤430：如果标志位为1，则将待解码数据按位取反后的数据为最终解码数据；

步骤431：如果标志位不为1，则保持原值，即原待解码数据为最终解码数据；

步骤440：输出最终解码数据。

3.根据权利要求1所述的用于降低以太网无源光网络物理层集成电路系统

功耗的方法，编码-解码的方法2的具体步骤为：

编码方法的流程为：

步骤510：首先读入当前时钟周期待编码数据；

步骤520：将数据拆分为多个子段；

步骤530：对其中每一个子段按编码-解码的方法1中编码方式进行编码；

步骤540：合并经过编码处理的各个子段；

步骤550：输出编码数据和标志位；

解码方法的流程为：

步骤610：首先读入当前时钟周期待解码数据；

步骤620：将数据拆分为多个子段；

步骤630：对其中每一个子段按编码-解码的方法1中解码方式进行解码；

步骤640：合并经过解码处理的各个子段；

步骤650：输出解码数据。

4.根据权利要求1所述的用于降低以太网无源光网络物理层集成电路系统

功耗的方法，编码-解码的方法3的具体步骤为：

编码方法的流程为：

步骤700：设置一个计数器并检查计数器N的数值；

步骤710：判断计数器N的值是否为N-1；

步骤720：如果N不为N-1，则读入待编码的数据；

步骤730：将待编码的数据按编码-解码的方法1中编码方法编码；

步骤740：将编码所得的标志位存于寄存器组D中；

步骤750：计数器N的值递增1；

步骤760：如果N的值为N-1，则读入寄存器组D中数据；

步骤770：计算校验位；

步骤780：将标志位、校验位进行组合，起到关键帧的作用；

步骤790：输出整个编码数据；

步骤7110：计数器N的值归零；

在解码时，首先读入解码数据，分析标志位组成的关键帧；从关键帧中提取出标志位，再根据标志位的值按编码-解码的方法1中的解码方式解码即可。