[发明专利]一种基于FPGA的新型总线轮询调度方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于FPGA的新型总线轮询调度方法及系统，其中，包括：设置多个通道，每个通道对应一个先入先出存储器；每个先入先出存储器具有一个超时使能的标志位，该标志位用来表示对应通道的超时状态；对每个通道的请求信号进行调度，依次判断每个通道的请求信号的情况，并通过标志位控制控制每个通道在超时情况下的数据传输，当授权其中第一个通道的请求，并被总线响应，其对应的先入先出存储器中缓存的数据被送到总线上进行发送，当当前通道的本次数据发送完成，轮询调度器会授权下一个通道的请求信号，依次类推进行其他通道的授权，一直到所有通道全部授权完成后，回到第一个通道重新进行授权。本发明能提高了系统的容错能力。

技术领域

本发明涉及FPGA逻辑设计技术，特别涉及一种基于FPGA的新型总线轮询调度方法。

背景技术

在FPGA逻辑设计中，经常需要将总线数据从多路汇聚成一路，比较常见的方法为按照包进行轮询调度，即对多个通道的数据依次进行判断，如果判断当前通道满足要求即有数据包需要通过，则对该通道的数据包进行调度放行，反之则跳过判断下一个通道。但是这个方法在实际应用中会遇到一个比较难处理的问题，如果出现线路故障或者其他原因产生的通道堵塞，则调度的速率会明显下降甚至会出现调度卡死的情况。

图1一种轮询调度结构框图，如图1所示，按照现有的轮询调度方法，调度器依次轮询A、B、C三个通道，如果A通道有数据，则调度器从fifo1中读出数据放到发送通道，一直等待数据发送完成再轮询到B通道。如果B通道有数据，则调度器从fifo2读出数据放到发送通道，一直等待数据发送完成再轮询到C通道，同样的如果C通道有数据，则调度器从fifo3读出数据放到发送通道，一直等待数据发送完成再重新从A通道开始轮询。

由于当前按包进行轮询调度必须完成当前数据传输后才能进行下一次地调度，实际应用中各个通道的缓存由于硬件限制不能做到无限，当某一通道长期占用不释放资源或者通道堵塞时，就会导致其他通道的缓存溢出，进而导致整个轮询调度器处理能力下降，甚至会出现系统卡死的情况。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是要在不增加通道缓存资源的情况下，解决某一通道长期占用时而不影响其他通道的调度。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于FPGA的新型总线轮询调度方法，包括：

设置多个通道，每个通道对应一个先入先出存储器；每个先入先出存储器具有一个超时使能的标志位，该标志位用来表示对应通道的超时状态；

对每个通道的请求信号进行调度，依次判断每个通道的请求信号的情况，并通过标志位控制控制每个通道在超时情况下的数据传输，当授权其中第一个通道的请求，并被总线响应，其对应的先入先出存储器中缓存的数据被送到总线上进行发送，当当前通道的本次数据发送完成，轮询调度器会授权下一个通道的请求信号，依次类推进行其他通道的授权，一直到所有通道全部授权完成后，回到第一个通道重新进行授权。

进一步地，通过检测状态机完成了对当前授权通道的状态检测，检测发送数据时间是否超时，当前通道是否有数据要发送，是否完成了本次传输，以及出现异常时是否置超时标志位。

进一步地，通过标志位控制控制每个通道在超时情况下的数据传输包括：判断标志位是否有效，如果有效就需要跳到下一通道，如果无效则继续判断是否有数据需要发送，如果无数据需要发送则跳到下一通道，如果有数据需要发送则读出数据放到发送通道，并开启超时检测，如果数据传输完成计数未达到设定的阈值，则完成当前传输并跳到下一通道，如果当前数据传输未完成，且计时达到设定的阈值后，则强制完成本次传输并丢掉后续数据，置标志位为有效然后跳到下一通道，对于当前未传输完成的数据进行检测，直到后续数据全部传输完成再置标志位为无效。