[发明专利]一种层次化可重构的片上网络建模与仿真系统

权利要求书

1.一种层次化可重构的片上网络建模与仿真系统，其特征在于：该系统包含如下层次：

a）测试层，由可重构的路由单元与网络接口单元组成，可动态改变片上网络结构特征参数，以支持多种片上网络结构；

b）主体层，由具有OCP接口的资源节点组成，通过OCP接口与路由单元相连，资源节点内部集成了流量生成、接收和性能分析模块，以支持多种通信模式和通信负载，以及通信数据统计分析；

c）操作层，由软件配置模块组成，提供良好的人机交互界面，用于片上网络结构特征参数和通信模式的灵活配置与片上网络结构生成。

2.根据权利要求1所述的层次化可重构的片上网络建模与仿真系统，其特征在于：所述路由单元包括如下部分：

a1）输入模块：包含以循环控制方式生成的可配置输入端口数目的接口电路、相互独立且可扩展的路由算法子模块，以及深度可变的数据缓存模块；用于对接收到的微片数据进行解析，分离控制信号与负载数据，并根据规定的路由算法协议，将其分别存入相应的数据缓冲区，并向仲裁模块传输发送请求信号；

a2）仲裁模块：包含可配置的输入请求端口及仲裁算法模块；用于根据仲裁协议对各输入模块发送的请求信号作出相应的响应，并控制交换开关模块进行数据交换；

a3）交换开关模块：包括多种交换连接方式；用于实现数据由输入模块到输出模块的物理传输；

a4）输出模块，由多路选择器和输出控制器构成，其输出端口数目可进行重构配置，用于接收负载数据和控制信号，根据仲裁结果控制多路选择器，选择相应端口数据进行输出。

3. 根据权利要求1所述的层次化可重构的片上网络建模与仿真系统，其特征在于：所述网络接口单元负责实现资源节点与路由单元间的数据连接，包括如下部分：

1) 与资源节点接口模块：采用OCP协议与片上网络系统中的资源节点通信，以提高通用性；

2）数据组包与解包模块：数据组包模块将固定格式数据包转换为适应当前片上网络结构传输的数据微片，是网络接口单元中实现重构的关键模块，数据微片的组成、位宽都随重构参数的变化而改变；解包是组包的逆向过程，数据解包模块将从片上网络传送来的数据微片格式转换成符合OCP协议通信的数据包格式；

3）输入控制与输出控制模块：实现数据微片传输的调度，调配数据在资源节点与路由单元间的传输；

4）数据缓存模块：按微片形式存储数据包，其深度可配置。

4.根据权利要求1所述的层次化可重构的片上网络建模与仿真系统，其特征在于：所述资源节点包括如下部分：

b1）流量生成模块:产生符合一定空间分布和时间分布的测试流量；

b2）流量接收与性能分析模块：接收并存储片上网络传来的数据，同时记录数据包到达的时间，统计数据包头微片中数据包参数信息，通过相应公式计算网络性能指标；

b3）OCP接口模块：负责实现资源节点与片上网络间的通信，包含主机接口与从机接口两部分，主机接口与流量生成模块连接，将命令和数据发送给与之相邻的片上网络中的路由单元，并接收路由单元的反馈信号；从机接口与流量接收与性能分析模块相连，按照OCP时序接收路由单元发来的数据，并将数据传送给性能分析模块保存，同时发送反馈信号给数据发送方。

5.根据权利要求1所述的层次化可重构的片上网络建模与仿真系统，其特征在于：所述软件配置模块包括如下部分：

c1）网络拓扑结构配置模块：实现网络拓扑结构参数的配置，并根据配置参数建立网络节点连接，形成片上网络对象，对该对象进行性能参数计算；

c2）路由单元结构配置模块：结合已配置好的拓扑结构参数，进一步对路由单元结构参数进行配置；

c3）网络接口配置模块：配置实现网络节点与资源节点的连接关系；根据网络拓扑结构参数及路由单元结构参数，配置网络接口单元相关参数，以便实现将固定格式数据包转换为适应当前拓扑结构网络系统的数据微片格式；

c4）流量参数配置模块：配置流量产生的空间分布与时间分布的参数、数据包长度、资源节点数目，生成EDA仿真测试平台数据及TestBench；

c5）EDA仿真数据分析：对EDA仿真工具统计的片上网络性能参数数据进行分析，产生片上网络性能评估报告。