具有交流差分線對自動測試的雙向自定時並行接口初始化的製作方法
2023-09-18 01:55:05
專利名稱：具有交流差分線對自動測試的雙向自定時並行接口初始化的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及用於初始化並行數據總線的增強的方法，具體地說，涉及用於部分地採用並行接口的交流差分線對的自動測試來初始化雙向自定時並行接口的方法、系統和電腦程式產品。
背景技術：
多通道通信鏈路是包括由國際商業機器公司提供的S/390和RS/6000Power Parallel Systems在內的各種計算平臺的重要組件。多通道通信鏈路的一個實例是由國際商業機器公司提供的自定時接口(STI)數據鏈路。STI數據鏈路通常是包括多個直流差分線對的雙向並行數據總線。由於是直流耦合，線路的測試相對簡單。
在某些增強的計算平臺中，諸如由國際商業機器公司提供的Z/990eServer System中，通過多個交流差分線對來實現上述自定時並行接口。藉助交流差分線對，所述接口的相對端上的驅動器和接收器被容性地連接。此處將這種系統稱為增強型自定時接口(ESTI)。由於是電容耦合，即使當相應差分線對的實際或補充線路中的一個為開路或對地短路，接收器在某些情況下也可能檢測到接收的信號。如果沒有檢測開路或短路線路的測試，ESTI鏈路可能會初始化並變得僅以不可接收的誤碼率來運行。
因此，隨著遷移到ESTI鏈路，需要測試所述增強型自定時並行接口的多個交流差分線對的完整性，並且需要一種用於所述增強型自定時並行接口的初始化方法，以及一種用於在需要時關閉所述並行接口的方法。本發明涉及解決這些需求。
發明內容
通過一種初始化雙向自定時並行接口的方法，克服了現有技術的缺點並提供了其他優點。所述自定時並行接口包括第一節點和第二節點，所述第一節點和第二節點由包括多個交流差分線對的並行數據和時鐘總線來連接。所述方法包括響應於第一頻率的鏈路重置信號，自動地測試所述多個交流差分線對中的至少一個線對的傳導性故障；並且其中所述自動測試包括採用第二頻率的鏈路測試信號來測試所述多個交流差分線對中的所述至少一個線對，所述第二頻率是一個低於第三頻率的頻率，所述第三頻率包括所述自定時並行接口的運行信號頻率，並且其中所述第一頻率和所述第二頻率還包括不同的頻率。
在一個增強的方面，所述第一節點用作用於初始化的主節點，並且所述第二節點用作從節點。所述主節點包括第一發送電路和第一接收電路，並且所述從節點包括第二接收電路和第二發送電路。所述第一發送電路經由所述多個交流差分線對的第一多個交流差分線對被連接到所述第二接收電路，並且所述第二發送電路經由所述多個交流差分線對的第二多個交流差分線對被連接到所述第一接收電路。在此環境中，所述方法進一步包括從所述主節點向所述從節點發送所述第一頻率的所述鏈路重置信號，接著從所述主節點向所述從節點發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號；在所述從節點的所述第二接收電路處採用所述第二頻率的所述鏈路測試信號來測試所述第一多個交流差分線對的傳導性故障；在成功地測試了所述第一多個交流差分線對之後，從所述從節點向所述主節點發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號；響應於在所述主節點處接收到所述鏈路測試信號，測試所述第二多個交流差分線對的傳導性故障；並且如果在所述從節點處對所述第一多個交流差分線對的測試或在所述主節點處對所述第二多個交流差分線對的測試都沒有發現傳導性故障，則啟動所述自定時並行接口的正常運行，否則指出線路測試失敗並停止初始化所述自定時並行接口。
此處還說明並要求了對應於上述方法的系統和電腦程式產品。
進而，通過本發明的技術實現了其他特點和優點。此處詳細說明了本發明的其他實施例和方面，並且它們被看作所要求的發明的一部分。
在本說明書結尾處的權利要求書中特別指出並明確要求了被看作本發明的主題。通過以下結合附圖的詳細說明，本發明的上述和其他目標、特性和優點是顯而易見的，這些附圖是圖1給出了根據本發明的一個方面的雙向(即，雙工)自定時並行接口的交流差分線對的一個實例，示出了該並行接口的一個節點的接收電路；
圖2給出了根據本發明的一個方面的對由圖1的接收電路產生的接收器良好信號進行採樣的邏輯的一個實例；圖3A給出了根據本發明的一個方面的用於檢測雙向鏈路的運行信號頻率和重置信號(包括該雙向鏈路的運行信號頻率的一部分)的接收邏輯的一個實例；圖3B給出了根據本發明的一個方面的用於將由多個接收電路(圖1)產生的單個接收器良好信號組合成一個所有接收器良好信號的邏輯；圖4給出了根據本發明的一個方面的並行接口的一個節點的發送電路的一個實施例，示出了時鐘生成和鏈路驅動器；圖5是根據本發明的一個方面的用於檢測交流差分線對上運行信號、重置信號和測試信號的存在的電路的表示；圖6給出了根據本發明的一個方面的用於確定測試信號是否已被接收了足夠的一段時間以及對交流差分線對的測試是否通過的電路的一個實施例；圖7A和7B是根據本發明的一個方面的初始化包括多個交流差分線對的雙向自定時並行接口的方法的一個實施例的流程圖；圖8A是根據本發明的一個方面的用於確定定時排列的一個實施例的流程圖；圖8B是根據本發明的一個方面的監視鏈路重置信號的一個過程實施例的流程圖；圖8C是根據本發明的一個方面的監視對鏈路使能信號的接收以啟動圖7A和7B的初始化過程的一個過程實施例的流程圖；圖9A是根據本發明的一個方面的在雙向自定時並行接口的節點處監視鏈路故障的一個過程實施例的流程圖；以及圖9B是根據本發明的一個方面的從並行接口的主節點引導關閉雙向自定時並行接口的一個過程實施例的流程圖。
具體實施例方式
如上所述，本發明提供了(在一個實施例中)增強型自定時接口(ESTI)鏈路初始化過程和用於實現所述過程的電路部件。首先，給出關於這種接口的某些背景。ESTI鏈路是異步硬體部件之間的高帶寬硬體鏈路，典型地(但不限於)在計算機系統內，ESTI鏈路連接到輸入/輸出(I/O)或其他計算機系統。ESTI接口在其連結的兩個部件(此處被稱為第一和第二節點)之間在每個方向上發送『N』個數據信號和一個鏈路頻率時鐘信號，它們全部作為互補的對在多個交流差分線對間傳送。鏈路的每一側當其處於運行或PGI(電源良好指示)狀態時，通過在所述接口上發送完整頻率的鏈路時鐘來進行傳送。當此信號被傳送時，首先基於進入的完整頻率時鐘和在所述『N』對數據信號上發送的定時模式來生成定時解決方案。一旦獲得了所述定時解決方案，則鏈路保持運行且時鐘在『PGI頻率』，同時鏈路以相同的頻率在接口上傳送有用數據。其他電路(其處理晶片上去往所述鏈路或來自所述鏈路的被傳送數據)以這樣的周期被計時該周期比所述鏈路周期慢，但是為所述鏈路周期的倍數。無論鏈路的運行頻率如何，其他時鐘頻率保持為所述鏈路頻率的固定倍數。
在本公開中，鏈路『PGI時鐘頻率』是所述鏈路的運行頻率。作為一個實例，F(link)可以選擇為1.25Ghz.，周期T(link)＝800ps。當然，鏈路頻率可以被選擇為硬體實現所能夠處理的任何其他值。此處公開的過程不需要對頻率的絕對設定。此處給出的實例實施例是針對N＝12個數據位和1個時鐘位的ESTI接口而實現的。每個位在每個方向上都具有相應的交流差分線對。還應注意，此處公開的概念可以擴展到任意寬度的總線。進而，所述實例實施例僅以示例的方式使用比率5(對於F(link)/F(重置信號))和40(對於F(link)/F(測試信號))。本發明可以擴展到許多其他比率選擇。
在其他主題中，本公開中涉及以下設計領域·如何實現ESTI接收器以檢測『開路』或『短路』鏈路連接。
·如何檢測PGI(Power Good Indication)。
·用於鏈路初始化的ESTI鏈路狀態。
·ESTI鏈路錯誤狀態。
·提供ESTI鏈路重置信號。
·提供ESTI鏈路測試信號。
·F(link)時鐘。
·接收器良好信號。
·所有接收器良好信號。
在此處公開的實施例中，有8種主要的ESTI鏈路狀態。這些狀態中的某些狀態還具有子狀態。這些狀態被定義如下
LINK FENCED.狀態0.0是ESTI保護狀態。除時鐘接收器之外的所有驅動器和接收器都被保護。子狀態是0.0自從鏈路狀態被置為0.0後，沒有接收到ESTI鏈路重置信號。
0.1自從鏈路狀態被置為0.0後，已經接收到ESTI鏈路重置信號。
如果ESTI鏈路的鏈路初始化失敗，則進入INITIALIZATIONFAILED.狀態1.0。如果一個或多個接收器未能生成如此處說明的接收器良好信號，這就會發生。接口保持未被保護，並且ESTI鏈路測試信號繼續被傳送。
如果ESTI鏈路在狀態5.0中的定時模式失敗，則進入TIMINGFAILED.狀態2.0。接口保持未被保護，並且ESTI鏈路測試信號被傳送。
如果當處於鏈路運行狀態(狀態6.0)時，ESTI鏈路出現了故障，則進入FAILED WHILE OPERATIONAL.狀態3.0。接口保持未被保護，並且ESTI鏈路測試信號被傳送。
當在時鐘接收器上檢測到ESTI鏈路測試信號，並且所有接收器都通過了線路測試時，將從狀態7.0進入LINK INITIALIZATION.狀態4.0。子狀態是4.0在主埠上從狀態7.2進入。
4.1在從埠或用作從埠的主埠上從狀態7.0進入。
當檢測到F(link)時鐘時，從狀態4.0進入LINK TIMING MODE.狀態5.0。子狀態是5.0 PGI有效。
5.1 PGI無效並且等待以便查看是否將接收到ESTI鏈路重置信號。
LINK OPERATIONAL。當鏈路已被成功地定時並且ET已被交換時，從狀態5.0進入此狀態。
6.0 PGI有效並且鏈路是可運行的。
6.1 PGI無效並且等待以便查看是否將接收到ESTI鏈路重置信號。
LINK INITIALIZATION STARTED。ESTI鏈路已經開始了鏈路初始化。子狀態是7.0從埠已經接收到了ESTI鏈路測試信號。
7.1主埠的使能PGI信號已經變成有效。
7.2從狀態7.1。主埠已經接收到了ESTI鏈路重置信號。
下面將結合圖7A-9B的運行流程圖進一步討論上述ESTI鏈路狀態和其間的轉換。在討論雙向自定時並行接口的初始化和測試過程之前，下面將參考圖1-6說明用於其節點的接收電路和發送電路的某些組件。
在所述接口的節點處的ESTI接收器執行兩個功能。它接收低電壓差分信號並生成代表所接收信號的晶片上信號(on chip signal)，並且它在鏈路初始化時從發送器檢測所接收的信號是否具有連接完整性。
圖1中的接收器RI 130在交流差分線對120上接收輸入差分信號100、110，並生成內部接收信號以便輸出到ESTI定時邏輯。交流差分線對120在線對的每條線路上具有電容C。接收器R2 140和R3 150被用於確定在鏈路初始化時是否存在有效的輸入差分信號。接收器R2和R3接收+V(ref)參考電壓，該參考電壓被與接收到的信號進行比較，所述接收到的信號具有從包括電阻R1和R2的電阻網絡得到的+0.75*V(ref)共模電壓電平。當存在如圖所示的輸入信號100、110時，接收器R2和R3將具有有效的輸出，所述輸出彼此不同相。或門160的輸出是與信號200類似的信號。如果兩個輸入信號都缺失，則或門160的輸出無效。如果任一輸入信號缺失，則或門160的輸出是在一半時間有效的信號。(如果任一輸入信號不是另一個輸入信號的補充，則或門160的輸出將具有在少於全部時間的時間內有效的信號。當交叉耦合導致從工作連接到其斷開的配對連接的信號感應時，這就會發生。)如果兩個信號都有效並且彼此不同相，則或門160的輸出在除了轉換時間之外的所有時間都有效。在鏈路初始化時，當在ESTI鏈路的全部N+1條線上(即，在鏈路的全部交流差分線對上)傳送40*T(link)鏈路測試信號時，對或門160輸出的接收器良好信號X進行採樣。
電阻R1為進入傳輸線形成終端網絡。由電阻R2形成的電阻分壓器被用於調整饋給接收器R2和R3的共模電壓。通過使用這些電阻來適當地調整共模電壓，可以提供控制，用於控制對於正信號X的路徑中的短路或開路，接收器R2的靈敏度如何，以及對於負信號X的路徑中的短路或開路，接收器R3的靈敏度如何。如果所述共模(CM)過高，則最輕微的噪聲將接通一個或另一個接收器，並且由相應線路上的問題造成的缺少良好質量的測試信號可能會被忽視。另一方面，如果所述共模過低，則即使很強的信號也將不足以突破接收器閾值，並且良好質量的連接可能會被指示為故障線路。
通過確定接收到了40*T(ref)信號，可以檢測到來自所述時鐘接收器的鏈路測試信號。即使所述差分線對中的一條線路可能在驅動器電路(在所述接口的一個節點處)與接收器電路(在所述接口的另一節點處)之間開路，也可以在接收器RI處檢測到有效的信號。因此，接收器R2和R3被用於檢測沒有正確地傳送差分信號的兩個相的鏈路。將40*T(ref)測試信號用於這種測試的原因是由於接收器R2和R3的輸入處的輸入幅度需要是{0.75到1.0}伏的V(ref)(線到線)，圖1中的鏈路測試電路在F(link)時將不工作。例如對於10米的線纜長度，在F(link)時的輸入幅度將不是V(ref)。但是在正常運行期間，接收器R1可以檢測具有低至0.1伏線到線電壓的差分信號。
圖2示出了邏輯210，邏輯210可以用於對接收器良好信號「去除假信號(de-glitch)」，以便可以在ESTI鏈路初始化期間對接收器良好信號進行採樣。邏輯210中的前兩個SRL被用於將所述信號同步到本地的5*T(link)時鐘。SRL 2被用於去除在輸入信號過渡期間可能出現在接收器良好信號上的多達4*T(link)的停頓。所述採樣信號從圖6中示出的ESTI鏈路初始化邏輯來產生。圖2的電路被用在STI鏈路的節點的所有(例如13個)接收器上。如圖3B中所示，在同步了SRL 210之後，所有的接收器良好信號都被與320在一起，以便生成在圖6中測試的所有接收器良好信號。
注意，使用圖2中的信號作為基礎，可以構造一個陷阱，以便當所述鏈路測試被運行時，捕獲哪一個特定的鏈路數據或時鐘位沒有使接收器良好有效。
圖1中示出的接收器電路被表示為圖3A中的接收器300，其示出了時鐘接收器。每個接收器具有圖2的同步SRL和一個接收器損壞鎖存器(未示出)，當所述接收器良好信號在被採樣時不是有效的時，所述接收器損壞鎖存器被鎖存。圖6中示出的邏輯在圖3B示出的所有的(例如13個)接收器良好信號的與320(圖3B)的輸出處採樣所述所有接收器良好信號。
由PGI選通的時鐘接收器的輸出被發送到物理宏中的定時邏輯310，以便當鏈路處於運行狀態時，鎖存在(例如，12條)數據線上接收到的數據。接收到的時鐘信號還被除以5 315，以便為慢速接收邏輯生成5*T(link)時鐘。此信號還被發送到圖5中示出的時鐘檢測電路。
圖3A中生成的5*T(link)時鐘是與圖4中示出的5*T(link)時鐘(被稱為『本地』5*T(link)時鐘)不同的時鐘。
圖4示出了本地F(link)鎖相環400，並且所述F(link)信號被除以5以便生成本地5*T(link)時鐘，被除以40以便生成40*T(link)ESTI鏈路測試信號(410)。所述5*T(link)時鐘通過選擇器420被傳送到時鐘驅動器430，以便通過生成ESTI鏈路重置信號來開始ESTI鏈路初始化。接著，作為以下討論的ESTI鏈路初始化過程的一部分，所述ESTI鏈路測試信號通過選擇器420和440在所有(13個)驅動器430、450上傳送。在ESTI鏈路初始化的開始時，驅動器「保護」門信號(gate)(鏈路信號)被去除，使驅動器脫離其高阻抗狀態。通過圖7A和7B中示出的狀態機邏輯來生成鏈路測試/正常門信號以及驅動器保護門信號。
可以採取特別的控制使圖4的鏈路的發送電路側上的T(link)ns時鐘無效，以便圖5中生成的PGI信號可以無效並截止圖3A中的T(link)ns和5*T(link)時鐘而不會破壞時鐘。在鏈路狀態4.0中，鏈路測試/正常門信號從鏈路測試變為正常。可以執行此操作而不管T(link)ns時鐘的相位如何。從正常狀態切換到鏈路測試狀態可以執行如下1)使進入圖4的選擇器420中的無效時鐘線門信號有效。此門信號用於將兩個輸入時鐘和輸出阻隔開。
2)將鏈路測試/正常門信號從正常狀態改為與T(link)ns時鐘同步的測試狀態。
3)在『M』微秒的一段相當大的時間之後，取決於將傳送哪個信號，使用處於正確狀態的重置/鏈路測試門信號從選擇器420去除無效時鐘線。
進行上述操作將允許得體地關閉鏈路。所述『M』微秒(在此期間，在外出時鐘上沒有時鐘轉換)允許鏈路的接收器電路側在重置信號或測試信號開始進行轉換之前，有時間使其PGI信號無效並截止進入圖3A所示的接收邏輯的接收器時鐘。
圖5給出了檢測ESTI鏈路重置信號、ESTI鏈路測試信號以及來自在圖3A中的時鐘接收器上接收的信號的完整頻率F(link)信號(即，PGI信號)的電路。可以以若干種方式實現此檢測電路，例如進入信號頻率可以被向下分頻並被用於捕獲和重置一個自由運行的本地時鐘計數器，然後通過比較針對連續若干次採樣而捕獲的該計數器的值，從所述3個可能的進入頻率中的每個頻率的信號來尋找期望的計數(在容許範圍內)。此外，通過類似的算法，一旦信號頻率已經在一個較長的時間段上被計數和被確定為有效，通過使用更小的分頻器從該信號頻率快速地捕捉變化，可以實現短期信號頻率質量測量。
圖6示出了一種電路方法，用於確定測試信號是否被接收了一段足夠的時間以便完成有意義的線路測試以及是否通過了線路測試。進入時鐘被向下分頻600並被與610以便對所述所有接收器良好信號進行周期採樣620，且被和所述測試信號頻率進行與615並被計數625。如果接收到足夠多周期的測試信號頻率，則完成測試。如果對於每個這些採樣，所有接收器良好都是ON，則通過了線路測試630。
如此處說明的，為了啟動ESTI鏈路，所述接口的節點在ESTI時鐘線上發送兩個不同的信號。這些信號是1)ESTI鏈路重置信號，在一個實例中它是被傳送『N』微秒的F(link)/5信號。
2)ESTI鏈路測試信號，在一個實例中它是F(link)/40信號，該信號被傳送直到接收到來自鏈路另一端上的節點的ESTI重置信號響應為止。
採用這兩個信號的原因是1)有助於防止隨機噪聲信號(所述信號由接收器接收，該接收器使其相應的驅動器被保護)解除對本地ESTI鏈路的保護。採用兩個在頻率上具有很大差別的、必須被一個緊接一個地接收的不同信號有助於防止出現這種情況。由於噪聲而被解除保護的ESTI鏈路將引起額外的功率耗散，但是鏈路仍然可以被初始化。例如，如果因為接收器鎖定為本地5*T(link)時鐘而接收到ESTI重置信號，則接收器將處於狀態0.1，但是仍然保持為被保護。當發生真正的鏈路初始化時，該鏈路將初始化。再有，如果不再有重置信號，則所述鏈路狀態將在一個相對短暫的時間段內回到0.0。
2)有助於進行錯誤隔離。當ESTI鏈路的所有接收器良好測試失敗時，鏈路初始化狀態機將在狀態1.0掛起。然而，當再次接收到ESTI重置信號時，ESTI鏈路將再次試圖初始化。如果沒有兩個不同的信號，就會或是存在需要在從埠上進行掃描的掛起狀態，或是該鏈路必須被設計為不斷地嘗試初始化。使用兩個不同的信號，如果初始化失敗，則可以收集結果並在外界的控制之下啟動新的嘗試。
為了啟動ESTI鏈路，所述使能PGI信號被主機應用代碼通過主埠激活。圖8C示出如果ESTI鏈路處於狀態0.0或0.1(這是圖7B中的步驟734、736)，或錯誤狀態1.0、2.0或3.0，並且由主機應用激活使能PGI信號，則進行圖7A的詢問700，以便確定是否繞過線路測試。
在主埠側(圖7A)，並且假設不繞過線路測試(700)，則執行1)設置狀態7.1，解除對接收器和驅動器(除了時鐘定時樹之外)的保護702，然後將ESTI重置信號傳送N微秒704。
2)作為對詢問的補償，傳送ESTI鏈路測試信號704，直到在接收時鐘線上收到ESTI重置信號為止706。
·如果在超時時間段2內沒有接收到ESTI重置信號708，則ESTI重置信號被再次傳送N微秒。(上面的步驟1)和2)將持續重複，直到或是收到ESTI重置信號(圖7A)，或是由主機應用代碼重置了使能PGI鎖存(圖9B)為止。)在從埠側(圖7B)，狀態初始地被假設為0.0 730，並且處理首先判定是否要繞過線路測試732。如果是，則處理進入到判定是否接收到了運行信號(PGI信號)750。假設將執行線路測試(其旨在包括正常初始化過程)，處理判定是否檢測到了ESTI鏈路重置信號734。如果「否」，則處理等待，直到該信號被檢測到為止。一旦檢測到該信號，進行處理1)當接收到ESTI重置信號時，如在詢問736示出的，從狀態0.0轉換到狀態0.1。
2)待ESTI鏈路測試信號，並且當收到時，將狀態設置為7.0。
·如果處理在給定的超時時間段1內沒有檢測到ESTI鏈路測試信號738，則將所述狀態重置為0.0 740。
·如果出於任何原因，主埠在詢問736處等待，並且使能PGI鎖存從非有效狀態轉為有效狀態，處理按照圖8C返回702，704。
3)啟動ESTI接口742。
4)詢問744然後測試所有接收器良好信號。如果按照圖6所有接收器良好信號對於這些採樣是有效的，則處理設置狀態4.1 746。
·如果所有接收器良好信號沒有通過測試，則鏈路狀態1.0被設置714。
·鏈路狀態機在此處保持掛起，直到發生下列情況之一■按照圖8B接收到了新的ESTI重置信號。
■在主埠側，使能PGI鎖存被重置，並且然後按照圖8C被主應用代碼再次設置。
5)在步驟746，處理設置狀態4.1並發送N微秒的ESTI重置信號，其後發送ESTI鏈路測試信號。
6)然後此接口等待PGI信號在詢問750處被檢測到。
在啟動ESTI鏈路初始化的主埠側(圖7A)，發生以下情況1)主埠在詢問706處等待ESTI重置信號，並且當接收到ESTI重置信號時，進行詢問710。
2)在詢問710處，狀態7.2被設置。當接收到ESTI鏈路測試信號時，進行詢問712。
·如圖9B中所示，從詢問710，處理也可以重置為鏈路狀態0.0。
3)在詢問712處，所有接收器良好信號被測試。如果為良好，則狀態被設置為4.0 716。
·如果所有接收器良好信號沒有通過測試，則鏈路狀態1.0被設置714。
·鏈路狀態機在此處保持掛起，直到發生下列情況之一■按照圖8B接收到了新的ESTI鏈路重置信號。
■在主埠上，使能PGI鎖存被重置，並且然後按照圖8C被主應用代碼再次設置。
4)在步驟716，狀態4.0被設置，並且F(link)千兆赫時鐘被傳送。
5)然後主埠等待從從埠側接收回PGI信號718。
在詢問750處讀出從埠(圖7B)，將發生以下情況1)從埠檢測PGI信號750。
2)在步驟752處的邏輯進行測試，以便查看這是否是用作從埠的主埠。
·如果該接口是用作從埠的主埠，則主機被中斷756。
■然後該埠等待主機來設置使能PGI鎖存758。
■當使能PGI鎖存被設置時，步驟754被執行。
·如果該接口不是主埠，則從詢問752直接執行步驟754。
3)在步驟754，運行信號(F(link)千兆赫時鐘)被傳送。4)狀態5.0被設置720，啟動時鐘定時樹和定時模式。
回到主埠(圖7A)
1)主埠檢測來自從埠側的PGI信號718。
2)狀態5.0被設置，啟動時鐘定時樹和定時模式720、722。
主埠和從埠都處於定時模式722，並且可以以與現有的STI鏈路相同的方式完成定時模式。
圖8A完成用於ESTI鏈路初始化的處理流。在圖8A中，處理首先判定所述定時模式是否已被完成820。再次地，可以如對現有的STI鏈路那樣執行定時評估(即，是本領域公知的)。一旦完成，處理判定所述定時是否失敗和是否沒有繞過線路測試830。如果是這樣，則狀態被設置為2.0，一個空時鐘被發送M微秒，並且發送ESTI鏈路測試信號以便停用鏈路840。假設定時已經通過，則處理將鏈路狀態設置為6.0，即，運行狀態850。
圖8B示出了當鏈路處於狀態1.0、2.0、3.0和4.0時監視鏈路重置信號的過程。對於狀態7.2，鏈路重置信號必須被檢測為從無效狀態轉為有效狀態。如果檢測到鏈路重置信號870，鏈路被重置為狀態0.0 880。然後，鏈路狀態將轉到狀態0.1，等待ESTI鏈路測試信號。
如上所述，圖8C示出了用於監視鏈路狀態0.x或錯誤狀態1.0、2.0或3.0的過程800，尋找何時使能PGI信號從無效狀態轉變為有效狀態810。在這種情況下，ESTI狀態機將被設置為狀態7.1(圖7A的步驟702)。
圖9A和9B示出了用於使用ESTI鏈路重置信號使ESTI鏈路無效的處理流。
以圖9A開始，處理監視鏈路狀態5.0和6.0 900並判定是否持續收到有效的PGI(F(link)時鐘)信號905。假如PGI信號消失，並且假設沒有繞過線路測試910，則接收埠使自己的輸出PGI(F(link)千兆赫時鐘)信號無效(通過將輸出時鐘信號關閉M微秒)，與自己的T(link)ns時鐘同步。在此時刻之後，將發送ESTI鏈路測試信號，直到鏈路狀態達到0.0為止920。注意，正在使ESTI鏈路無效的主埠將發送ESTI鏈路重置信號，而正在響應所述無效的埠將發送ESTI鏈路測試信號。
圖5中的檢測PGI(F(link)時鐘)的邏輯將在5*2*T(link)或更短的時間內檢測到PGI消失。然而，所述重置信號將至少有幾微秒沒有被檢測。因此，處理進行查看，以便判定是否收到了鏈路重置信號925，並且等待經過N微秒的時間940。如果在PGI消失之後的N微秒內沒有出現ESTI鏈路重置信號，如果鏈路的當前狀態是5.1，則鏈路狀態被設置為2.0950。否則，如果鏈路的當前狀態是6.1，則鏈路狀態被設置為3.0 960。此鏈路將持續發送ESTI鏈路測試信號，直到按照圖8B或8C的過程進行重置為止。如果檢測到了重置信號，則從詢問925，在重置信號消失之後930或在經過1.5*N微秒的時間之後935，該鏈路被重置為狀態0.0 915。然後ESTI鏈路的兩側都將被保護。
圖9B概述了僅用於主埠的處理。此處理監視處於4.0、5.0、6.0、7.1和7.2的鏈路狀態970，並判定主埠上的使能PGI信號是否從有效狀態轉變為無效狀態975。如果是，並且鏈路處於狀態7.1或7.2，則當使能PGI信號被無效時，按照詢問980和步驟995將鏈路狀態重置為0.0。如果鏈路狀態為5.0或6.0，則輸出時鐘信號被關閉M微秒以便和T(link)ns時鐘同步。然後發送F(link)/5 ESTI鏈路重置信號985，直到經過N微秒為止990，此後鏈路狀態被設置為0.0 995，由此對鏈路進行保護。
下表示出了如果ESTI鏈路初始化失敗，可能是什麼問題。
本發明可以被包括在具有例如計算機可用介質的製品(例如，一個或多個電腦程式產品)中。所述介質中包含例如計算機可讀程序代碼裝置，用於提供和促進本發明的功能。所述製品可以被包括為計算機系統的一部分或單獨銷售。
此外，可以提供至少一個計算機可讀的程序存儲裝置，該裝置包含至少一個計算機可執行的指令程序以執行本發明的功能。
此處示出的流程圖只是實例。在不偏離本發明的精神的情況下，此處所述的這些圖或步驟(或操作)可以有多種變化。例如，可以按不同順序執行步驟，或者可以添加、刪除或修改步驟。所有這些變化都被視為要求保護的發明的一部分。
雖然此處給出並詳細說明了優選實施例，對相關領域的技術人員顯而易見的是，可以做出各種修改、增加、替代等而不偏離本發明的精神，並且因此它們被看作在如以下權利要求限定的本發明的範圍之內。
權利要求
1.一種初始化雙向自定時並行接口的方法，所述自定時並行接口包括由並行數據和時鐘總線連接的第一節點和第二節點，所述並行數據和時鐘總線包括多個交流差分線對，所述方法包括響應於第一頻率的鏈路重置信號，自動地測試所述多個交流差分線對中的至少一個線對的傳導性故障；以及其中所述自動測試包括採用第二頻率的鏈路測試信號來測試所述多個交流差分線對中的所述至少一個線對，所述第二頻率是一個低於第三頻率的頻率，所述第三頻率包括所述自定時並行接口的運行信號頻率，並且其中所述第一頻率和所述第二頻率還包括不同的頻率。
2.如權利要求1的方法，其中所述第一節點用作用於初始化的主節點，並且所述第二節點用作從節點，所述主節點包括第一發送電路和第一接收電路，並且所述從節點包括第二接收電路和第二發送電路，所述第一發送電路經由所述多個交流差分線對的第一多個交流差分線對被連接到所述第二接收電路，並且所述第二發送電路經由所述多個交流差分線對的第二多個交流差分線對被連接到所述第一接收電路，並且其中所述方法進一步包括從所述主節點向所述從節點發送所述第一頻率的所述鏈路重置信號，接著從所述主節點向所述從節點發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號；在所述從節點的所述第二接收電路處採用所述第二頻率的所述鏈路測試信號來測試所述第一多個交流差分線對的傳導性故障；在成功地測試了所述第一多個交流差分線對之後，從所述從節點向所述主節點發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號；響應於在所述主節點處接收到所述鏈路測試信號，測試所述第二多個交流差分線對的傳導性故障；以及如果在所述從節點處對所述第一多個交流差分線對的測試或在所述主節點處對所述第二多個交流差分線對的測試都沒有發現傳導性故障，則啟動所述自定時並行接口的正常運行，否則指出線路測試失敗並停止初始化所述自定時並行接口。
3.如權利要求2的方法，其中所述啟動正常運行包括從所述主節點向所述從節點發送所述第三頻率的運行信號，在所述從節點處檢測所述運行信號的接收，以及作為響應，從所述從節點向所述主節點發送所述第三頻率的運行信號。
4.如權利要求3的方法，其中所述啟動正常運行進一步包括為所述雙向自定時並行接口建立定時序列，並且在建立了所述定時序列之後，進入所述雙向自定時並行接口的運行狀態。
5.如權利要求3的方法，進一步包括監視從所述主節點到所述從節點的所述第三頻率的所述運行信號的接收，並監視從所述從節點到所述主節點的所述第三頻率的所述運行信號的接收，並且如果任一運行信號變為無效，則啟動所述雙向自定時並行接口的關閉，所述關閉包括從指出接收所述運行信號失敗的一個節點向另一個節點發送空時鐘信號，接著發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號；在所述一個節點處監視來自所述另一個節點的所述第二頻率的所述鏈路重置信號的接收，並且如果接收到該信號，將所述雙向自定時並行接口設置為靜默狀態；以及等待來自所述另一個節點的所述第二頻率的所述鏈路重置信號一段時間，並且如果沒有接收到該信號，其後當指出不存在所述第三頻率的所述運行信號時，判定所述雙向自定時並行接口是處於建立定時狀態還是處於運行狀態，並且如果處於所述定時狀態，所述方法包括將所述雙向自定時並行接口設置為定時失敗狀態，並且如果處於運行狀態，所述方法包括將所述雙向自定時並行接口設置為運行失敗狀態。
6.如權利要求2的方法，進一步包括如果在所述從節點處對所述第一多個交流差分線對的測試失敗，或者如果在所述主節點處對所述第二多個交流差分線對的測試失敗，則終止所述雙向自定時並行接口的初始化，所述終止包括將所述雙向自定時並行接口置於線路測試失敗狀態。
7.如權利要求2的方法，進一步包括在所述第一接收電路和所述第二接收電路處提供模擬檢測電路，以便檢測所述第一頻率的所述鏈路重置信號、所述第二頻率的所述鏈路測試信號以及所述第三頻率的所述運行信號。
8.如權利要求7的方法，其中所述第一接收電路和所述第二接收電路的所述模擬檢測電路進一步包括這樣的邏輯所述邏輯對接收到的所述第二頻率的鏈路測試信號的數量進行計數，並且為每個所述第二頻率的鏈路測試信號判定對所述第一多個或第二多個交流差分線對的測試是否成功。
9.如權利要求1的方法，其中所述鏈路重置信號的所述第一頻率是比所述第三運行信號頻率低的頻率，並且其中所述鏈路測試信號的所述第二頻率是比所述鏈路重置信號的所述第一頻率低的頻率。
10.一種用於初始化雙向自定時並行接口的系統，所述自定時並行接口包括由並行數據和時鐘總線連接的第一節點和第二節點，所述並行數據和時鐘總線包括多個交流差分線對，所述系統包括用於自動地測試所述多個交流差分線對中的至少一個線對的傳導性故障的裝置，所述用於自動地測試的裝置響應於第一頻率的鏈路重置信號；以及其中所述用於自動地測試的裝置包括採用第二頻率的鏈路測試信號來測試所述多個交流差分線對中的所述至少一個線對的裝置，所述第二頻率是一個低於第三頻率的頻率，所述第三頻率包括所述自定時並行接口的運行信號頻率，並且其中所述第一頻率和所述第二頻率還包括不同的頻率。
11.如權利要求10的系統，其中所述第一節點用作用於初始化的主節點，並且所述第二節點用作從節點，所述主節點包括第一發送電路和第一接收電路，並且所述從節點包括第二接收電路和第二發送電路，所述第一發送電路經由所述多個交流差分線對的第一多個交流差分線對被連接到所述第二接收電路，並且所述第二發送電路經由所述多個交流差分線對的第二多個交流差分線對被連接到所述第一接收電路，並且其中所述系統進一步包括用於從所述主節點向所述從節點發送所述第一頻率的所述鏈路重置信號的裝置，接著是用於從所述主節點向所述從節點發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號的裝置；用於在所述從節點的所述第二接收電路處採用所述第二頻率的所述鏈路測試信號來測試所述第一多個交流差分線對的傳導性故障的裝置；在成功地測試了所述第一多個交流差分線對之後，用於從所述從節點向所述主節點發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號的裝置；響應於在所述主節點處接收到所述鏈路測試信號，用於測試所述第二多個交流差分線對的傳導性故障的裝置；以及如果在所述從節點處對所述第一多個交流差分線對的測試或在所述主節點處對所述第二多個交流差分線對的測試都沒有發現傳導性故障，用於啟動所述自定時並行接口的正常運行，否則用於指出線路測試失敗並停止初始化所述自定時並行接口的裝置。
12.如權利要求11的系統，其中所述用於啟動正常運行的裝置包括用於從所述主節點向所述從節點發送所述第三頻率的運行信號的裝置，用於在所述從節點處檢測所述運行信號的接收的裝置，以及用於作為響應，從所述從節點向所述主節點發送所述第三頻率的運行信號的裝置。
13.如權利要求12的系統，其中所述用於啟動正常運行的裝置進一步包括用於為所述雙向自定時並行接口建立定時序列的裝置，和在建立了所述定時序列之後，用於進入所述雙向自定時並行接口的運行狀態的裝置。
14.如權利要求12的系統，進一步包括用於監視從所述主節點到所述從節點的所述第三頻率的所述運行信號的接收的裝置，和用於監視從所述從節點到所述主節點的所述第三頻率的所述運行信號的接收的裝置，以及如果任一運行信號變為無效，用於關閉所述雙向自定時並行接口的裝置，所述用於關閉的裝置包括用於從指出接收所述運行信號失敗的一個節點向另一個節點發送空時鐘信號，接著發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號的裝置；用於在所述一個節點處監視來自所述另一個節點的所述第二頻率的所述鏈路重置信號的接收，並且如果接收到該信號，用於將所述雙向自定時並行接口設置為靜默狀態的裝置；以及用於等待來自所述另一個節點的所述第二頻率的所述鏈路重置信號一段時間，並且如果沒有接收到該信號，其後當指出不存在所述第三頻率的所述運行信號時，用於判定所述雙向自定時並行接口是處於建立定時狀態還是處於運行狀態的裝置，並且如果處於所述定時狀態，所述系統包括用於將所述雙向自定時並行接口設置為定時失敗狀態的裝置，並且如果處於運行狀態，所述系統包括用於將所述雙向自定時並行接口設置為運行失敗狀態的裝置。
15.如權利要求11的系統，進一步包括如果在所述從節點處對所述第一多個交流差分線對的測試失敗，或者如果在所述主節點處對所述第二多個交流差分線對的測試失敗，用於終止所述雙向自定時並行接口的初始化的裝置，所述用於終止的裝置包括用於將所述雙向自定時並行接口置於線路測試失敗狀態的裝置。
16.如權利要求11的系統，進一步包括用於在所述第一接收電路和所述第二接收電路處提供模擬檢測電路，以便檢測所述第一頻率的所述鏈路重置信號、所述第二頻率的所述鏈路測試信號以及所述第三頻率的所述運行信號的裝置。
17.如權利要求16的系統，其中所述第一接收電路和所述第二接收電路的所述模擬檢測電路進一步包括這樣的邏輯所述邏輯對接收到的所述第二頻率的鏈路測試信號的數量進行計數，並且為每個所述第二頻率的鏈路測試信號判定對所述第一多個或第二多個交流差分線對的測試是否成功。
18.如權利要求10的系統，其中所述鏈路重置信號的所述第一頻率是比所述第三運行信號頻率低的頻率，並且其中所述鏈路測試信號的所述第二頻率是比所述鏈路重置信號的所述第一頻率低的頻率。
19.一種雙向自定時並行接口，所述接口包括第一節點和第二節點；連接所述第一節點和所述第二節點的並行數據和時鐘總線，所述並行數據和時鐘總線包括多個交流差分線對；以及用於初始化所述雙向自定時並行接口的初始化電路，所述初始化電路包括這樣的電路，該電路用於自動地測試所述多個交流差分線對中的至少一個線對的傳導性故障，所述自動測試響應於第一頻率的鏈路重置信號；以及其中所述自動測試包括採用第二頻率的鏈路測試信號來測試所述多個交流差分線對中的所述至少一個線對，所述第二頻率是一個低於第三頻率的頻率，所述第三頻率包括所述自定時並行接口的運行信號頻率，並且其中所述第一頻率和所述第二頻率還包括不同的頻率。
20.至少一個計算機可讀的、有形地體現至少一個可由所述計算機執行的指令程序以執行初始化雙向自定時並行接口的方法的程序存儲裝置，所述自定時並行接口包括由並行數據和時鐘總線連接的第一節點和第二節點，所述並行數據和時鐘總線包括多個交流差分線對，所述方法包括響應於第一頻率的鏈路重置信號，自動地測試所述多個交流差分線對中的至少一個線對的傳導性故障；以及其中所述自動測試包括採用第二頻率的鏈路測試信號來測試所述多個交流差分線對中的所述至少一個線對，所述第二頻率是一個低於第三頻率的頻率，所述第三頻率包括所述自定時並行接口的運行信號頻率，並且其中所述第一頻率和所述第二頻率還包括不同的頻率。
21.如權利要求20的至少一個程序存儲裝置，其中所述第一節點用作用於初始化的主節點，並且所述第二節點用作從節點，所述主節點包括第一發送電路和第一接收電路，並且所述從節點包括第二接收電路和第二發送電路，所述第一發送電路經由所述多個交流差分線對的第一多個交流差分線對被連接到所述第二接收電路，並且所述第二發送電路經由所述多個交流差分線對的第二多個交流差分線對被連接到所述第一接收電路，並且其中所述方法進一步包括從所述主節點向所述從節點發送所述第一頻率的所述鏈路重置信號，接著從所述主節點向所述從節點發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號；在所述從節點的所述第二接收電路處採用所述第二頻率的所述鏈路測試信號來測試所述第一多個交流差分線對的傳導性故障；在成功地測試了所述第一多個交流差分線對之後，從所述從節點向所述主節點發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號；響應於在所述主節點處接收到所述鏈路測試信號，測試所述第二多個交流差分線對的傳導性故障；以及如果在所述從節點處對所述第一多個交流差分線對的測試或在所述主節點處對所述第二多個交流差分線對的測試都沒有發現傳導性故障，則啟動所述自定時並行接口的正常運行，否則指出線路測試失敗並停止初始化所述自定時並行接口。
22.如權利要求21的至少一個程序存儲裝置，其中所述啟動正常運行包括從所述主節點向所述從節點發送所述第三頻率的運行信號，在所述從節點處檢測所述運行信號的接收，以及作為響應，從所述從節點向所述主節點發送所述第三頻率的運行信號。
23.如權利要求22的至少一個程序存儲裝置，其中所述啟動正常運行進一步包括為所述雙向自定時並行接口建立定時序列，並且在建立了所述定時序列之後，進入所述雙向自定時並行接口的運行狀態。
24.如權利要求22的至少一個程序存儲裝置，進一步包括監視從所述主節點到所述從節點的所述第三頻率的所述運行信號的接收，並監視從所述從節點到所述主節點的所述第三頻率的所述運行信號的接收，並且如果任一運行信號變為無效，則啟動所述雙向自定時並行接口的關閉，所述關閉包括從指出接收所述運行信號失敗的一個節點向另一個節點發送空時鐘信號，接著發送所述第二頻率的所述鏈路測試信號；在所述一個節點處監視來自所述另一個節點的所述第二頻率的所述鏈路重置信號的接收，並且如果接收到該信號，將所述雙向自定時並行接口設置為靜默狀態；以及等待來自所述另一個節點的所述第二頻率的所述鏈路重置信號一段時間，並且如果沒有接收到該信號，其後當指出不存在所述第三頻率的所述運行信號時，判定所述雙向自定時並行接口是處於建立定時狀態還是處於運行狀態，並且如果處於所述定時狀態，所述方法包括將所述雙向自定時並行接口設置為定時失敗狀態，並且如果處於運行狀態，所述方法包括將所述雙向自定時並行接口設置為運行失敗狀態。
25.如權利要求21的至少一個程序存儲裝置，進一步包括如果在所述從節點處對所述第一多個交流差分線對的測試失敗，或者如果在所述主節點處對所述第二多個交流差分線對的測試失敗，則終止所述雙向自定時並行接口的初始化，所述終止包括將所述雙向自定時並行接口置於線路測試失敗狀態。
26.如權利要求21的至少一個程序存儲裝置，進一步包括在所述第一接收電路和所述第二接收電路處提供模擬檢測電路，以便檢測所述第一頻率的所述鏈路重置信號、所述第二頻率的所述鏈路測試信號以及所述第三頻率的所述運行信號。
27.如權利要求26的至少一個程序存儲裝置，其中所述第一接收電路和所述第二接收電路的所述模擬檢測電路進一步包括這樣的邏輯所述邏輯對接收到的所述第二頻率的鏈路測試信號的數量進行計數，並且為每個所述第二頻率的鏈路測試信號判定對所述第一多個或第二多個交流差分線對的測試是否成功。
28.如權利要求20的至少一個程序存儲裝置，其中所述鏈路重置信號的所述第一頻率是比所述第三運行信號頻率低的頻率，並且其中所述鏈路測試信號的所述第二頻率是比所述鏈路重置信號的所述第一頻率低的頻率。
全文摘要
本發明提供了具有容性連接的雙向自定時並行接口的初始化。所述自定時接口包括由並行總線連接的主節點和從節點，所述並行總線包括多個交流差分線對。所述初始化包括自動測試所述多個交流差分線對中的至少一個線對的傳導性故障，其中所述測試是對第一頻率的鏈路重置信號的響應。所述自動測試包括採用第二頻率的鏈路測試信號來測試所述多個交流差分線對中的所述至少一個線對。所述第二頻率是比所述自定時並行接口的第三運行信號頻率低的頻率，並且所述第一頻率和所述第二頻率包括不同的頻率。本發明還提供了所述主節點與從節點之間的啟動測試和握手方法。
文檔編號H04L12/24GK1703011SQ200510069118
公開日2005年11月30日 申請日期2005年5月10日 優先權日2004年5月11日
發明者P·W·邦德, D·E·卡斯泊, E·舍森斯卡, J·M·霍克, R·R·利沃爾西 申請人:國際商業機器公司