[发明专利]一种分布式数据驱动交点队列型片上通信结构

权利要求书

1.一种分布式数据驱动交点队列型片上通信结构，其特征是，由8╳8 交点队列型片上通信结构与实现数据驱动的数据驱动模块组成；

通信网络的4个端口分别连接函数驱动模块，另外4个端口用于扩展；

数据驱动模块与处理器相连，组成了一个多核处理器单元，称之为“簇”；以“簇”为基本单元进行扩展组成一个处理器阵列；每个处理器在数据驱动模块的驱动工作模式下，互不干扰的并行操作；

8╳8 交点队列型片上通信结构，具有8个输入端口和8个输出端口，包括三种模块：处理器标签过滤器、“簇”标签过滤器、输出端口；其基本结构是：输出端口Port0_out、Port2_out、Port4_out、Port6_out对应的每个输出节点上连接着处理器标签过滤器；输出端口Port1_out、Port3_out、Port5_out、Port7_out对应的每个输出节点上则连接着“簇”标签过滤器，每个输出端口上连接着1个输出模块。

2.根据权利要求1所述的一种分布式数据驱动交点队列型片上通信结构，其特征是，需要传递的数据通过片上通信网络通信；片上通信有两种模式：一种是“簇”内通信，即同“簇”的处理器核之间的数据交换；另一种是“簇”间，即先通过通信接口转发到不同的“簇”，然后再送给相应的处理器核。

3.根据权利要求1所述的一种分布式数据驱动交点队列型片上通信结构，其特征是，数据驱动模块由通信队列、数据包处理模块、参数存储模块、标签更新模块及函数队列组成；

通信队列用于缓存来自于片上通信网络器的数据包；

数据包处理模块用于控制通信队列接收数据包，并提取数据包中的函数号、数据号与数据；

参数存储模块根据数据包的函数号和数据号生成相应的地址并在对应单元中存储数据；

标签更新模块若检测到某个函数号的数据号都到达，即该函数的数据完备，则将函数号送至函数队列；

函数队列用于缓存函数号，等待处理器提取；执行时，处理器根据函数号从参数存储模块提取与该函数号关联的有效数据。

4.根据权利要求1所述的一种分布式数据驱动交点队列型片上通信结构，其特征是，有效数据输入时，各节点的处理器标签过滤器同时检测输入端口送入的数据，当该数据的处理器标签与自己不匹配时忽略数据，若匹配则进入接受操作，同时发送输出请求信号给相应的输出模块，若收到允许信号则直接把数据送入输出模块，一个时钟周期内，若未收到允许信号则将数据送入交点处缓存队列，等待允许信号到达时再发送；同时，各节点的“簇”标签过滤器检测输入端口送入的数据，当该数据的簇标签与本节点的标签匹配时，接收此数据，若与本节点“簇”标签不匹配，则“簇”标签过滤器各节点分别查找各自的路由表中的标签，若匹配到路由表中的标签，则将该节点数据根据匹配的结果进行转发，并生成发送请求信号，若匹配不到节点路由表中的标签，则直接忽略此数据。

5.根据权利要求1所述的一种分布式数据驱动交点队列型片上通信结构，其特征是，处理器标签过滤器工作过程为：当输入端口送入的数据有效时，数据被寄存在第一级寄存器，同时取出处理器标号与处理器标签寄存器中的值，若匹配则产生匹配信号，当匹配信号有效且数据有效或者FIFO非空时产生仲裁请求信号；匹配成功后，数据进入第二个寄存器，等待响应信号，若在下一个时钟到来之前，响应信号已经来到且FIFO为空，则数据直接通过多路选择器与三态门直接发送至数据总线上；若没有响应信号，则数据进入FIFO队列等待仲裁输出。

6.根据权利要求1所述的一种分布式数据驱动交点队列型片上通信结构，其特征是，输出模块由两部分组成：输出寄存器与仲裁器；

输出寄存器用于寄存输出数据；

仲裁器采用轮询匹配算法，以优先级编码器实现循环调度器，包括以下步骤：

第一步，请求：每个需发送数据的端口向相应的输出端口发送请求输出信号；

第二步，响应：每个收到发送请求的输出端口根据轮询调度器的指针状态响应其中一个请求；同时端口指针在被响应之后进行更新；

第三步，接受：每个收到响应的输入端口接受一个输出端口的接受响应信号；

整个仲裁过程结束，建立了相应的连接。