消息分組發送器的製作方法
2023-06-15 17:55:11
專利名稱：消息分組發送器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電消息分組發送器，如用於發送電數據信號的分組到一個通信網絡。
在分組交換的通信網絡中，從消息源到消息目的地的通路是在該網絡中產生，用於被發送的每個消息分組。通信通路的每段(連接通信網絡中的相鄰交換機)通過傳送在該分組中的第一數據信號到該段而打開。每個通信通路段用在該段的接收端的一個設備接收在該分組中最後的數據信號來閉合。當用於一個消息分組的一個通信通路段打開時，在那個通路段上不能傳送其它的消息。
當消息發射機在只發送消息分組中數據信號的一部分到通信網絡之後發生故障(stall)時，在該網絡的數據信號繼續通過該網絡傳送到消息目的地，因而打開另外的通信通路段。但是，由於在該分組中的最後數據信號還未發送到該通信網絡，所以被打開的通路段沒有一個被閉合。因此，由消息分組打開的通路段的數量可變得更大(如大於該消息分組中的數據信號的量)。此外，由於通過消息分組打開的通路段不能由其它消息使用，通信網絡的利用率可能大大地降低了。在最壞的情況，在兩個或幾個部分發送的消息之間可能出現死鎖，阻止它們完全發送。
本發明的一個目的是提供一個電子消息發送器，它能在該消息分組的一部分被發送到該通信網絡之後發送完整的消息分組，而不發生故障。
本發明的另一個目的是提供一個電子消息發送器，在中斷等待狀態它將不開始發送消息分組到通信網絡。
根據本發明的消息分組發送器，包括一個先進先出電子存儲器，用於存儲形成至少一個消息分組的至少一部分的多個電子數據信號。每個消息分組包括第一電子數據信號和最後電子數據信號。電子存儲器有一個消息數據輸入端，用於接收電子數據信號，和一個消息數據輸出端，用於輸出電子數據信號。電子存儲器有一個發送狀態，在這個狀態，存儲在其中的電子數據信號有消息數據輸出端輸出，和一個空閒狀態，在這個狀態，存儲在其中的電子數據信號不在消息數據輸出端輸出。
消息分組轉變識別電路(messagepacket-in-transitidentificationcircuit)在電存儲器輸出消息分組中的第一電數據信號之後產生一個分組轉變信號。在電存儲器輸出消息分組中的最後電數據信號之後，分組轉變識別電路產生一個無分組轉變信號。
狀態控制器有一個中斷輸入端，用於接收中斷信號，和一個發送狀態輸入端，用於接收分組轉變信號。當電存儲器存儲至少一部分消息分組時，狀態控制器保持該電存儲器處於發送狀態，狀態控制器的發送狀態輸入端接收分組轉變信號，而狀態控制器的中斷輸入端接收中斷等待狀態信號。
當先進先出電存儲器包含至少一個消息分組的至少一部分時，該先進先出電存儲器例如可產生一個分組存儲(packet-in-mem-ory)信號，狀態控制器可有一個存儲內容狀態輸入端，用於接收分組存儲信號。
在本發明的一個方面中，當狀態控制器的存儲內容狀態輸入端接收分組存儲信號，狀態控制器的發送狀態輸入端接收分組轉變信號且狀態控制器的中斷輸入端接收中斷等待狀態信號時，狀態控制器將電存儲器從空閒狀態轉換到發送狀態。
最好是，在狀態控制器的存儲內容狀態輸入端接收分組存儲信號、狀態控制器和發送狀態。當數據源處在第一狀態和狀態控制器的發送狀態輸入端接收分組轉變信號及狀態控制器的中斷輸入接收中斷信號時，狀態控制器最好保持該數據源處於第一狀態。
本一發明的另一個方面，當狀態控制器的發送狀態輸入接收無分組轉變信號和狀態控制器的中斷輸入接收無中斷等待狀態信號時，該狀態控制器將電存儲器從發送狀態轉換到空閒狀態。
當電存儲器處於空閒狀態，狀態控制器的發送狀態輸入端接收無分組轉變信號且狀態控制器的中斷輸入端接收中斷等待狀態信號時，狀態控制器最好保持該電存儲器處於空閒狀態。
當狀態控制器的存儲內容狀態輸入端接收分組存儲信號和狀態控制器的中斷輸入端接收無中斷等待狀態信號時，該狀態控制器最好將電存儲器從空閒轉換到發送狀態。
根據本發明，消息分組發送器可進一步包括具有第一狀態的一個數據源，用於給電存儲器的消息數據輸入端提供一系列的電數據信號。該數據源還有第二狀態，用於不給電存儲器的消息數據輸入端提供電數據信號。當狀態控制器的中斷輸入端接收中斷等待狀態信號以及該狀態控制器的發送狀態輸入端接收無分組轉變信號時，該狀態控制器將數據源從第一狀態轉換到第二狀態。
當數據源處在第一狀態和狀態控制器的發送狀態輸入端接收分組轉變信號及狀態控制器的中斷輸入接收中斷信號時，狀態控制器最好保持該數據源處於第一狀態。
根據本發明的一個方面，在每個消息分組中的第一電數據信號包括一個長度信號，它代表消息分組中電數據信號的數量。消息分組轉變識別電路包括一個分組轉發計數器，用於產生一個分組轉變信號，該分組轉變信號代表還未由該電存儲器輸出的在該消息分組中的電數據信號的數量。
通過提供具有消息轉變識別電路的一個消息分組發送器，在電存儲器輸出一個消息分組中的第一電數據信號之後產生一個分組轉變信號，和提供一個狀態控制器，在電存儲器存儲一個消息分組的至少一部分、和狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個分組轉變信號和狀態控制器的中斷輸入端接收一個中斷等待狀態信號時，用於保持該電存儲器處於發送狀態，這就保證該消息分組發送器發送完整的消息分組，而在該消息分組的一部分發送到該通信網絡之後不停發。
通過提供一個消息分組發送器，在電存儲器處於空閒狀態和狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個無分組轉變信號及該狀態控制器的中斷輸入端接收一個中斷等待狀態信號時，該狀態控制器保持該存儲器處於空閒狀態，這就保持在中斷是等待狀態時該消息分組發送器不開始發送消息到通信網絡。
圖1是根據本發明的一個消息分組發送器的一個例子的方框圖。
圖2是用在圖1的消息分組發送器的一個先進先出電存儲器的一個例子的方框圖。
圖3是圖1的消息分組發送器的狀態控制器的狀態圖的例子。
圖4是圖1的狀態控制器的一個例子的方框圖。
圖5是圖1的消息分級發送器的一個消息分組轉接識別電路的一個例子的方框圖。
圖6是圖5的消息分組轉接識別電路的「一擊」(oneshot)電路的一個例子的方框圖。
圖7是圖1的消息分組發送器的狀態控制器的另一個例子的方框圖。
圖8是圖7的狀態控制器用於產生非完整的分組存儲信號的電路的一個例子的方框圖。
圖9是圖1的消息分組發送器的中斷邏輯電路的一個例子的方框圖。
圖1是根據本發明的一個消息分組發送器的一個例子的方框圖。該消息分組發送器包括一個先進先出電存儲器10，用於存儲形成至少一個消息分組的至少一部分的多個電數據信號。每個消息分組包括一個第一電數據信號和一個最後的電數據信號。該電存儲器10有一個消息數據輸入端12，用於接收電數據信號，電存儲器10還有一個消息數據輸出端14，用於輸出電數據信號。
該電存儲器10有一個發送狀態，在該狀態存儲在其中的電數據信號在該消息數據輸出端14被輸出，電存儲器10還有一個空閒狀態，在該狀態，存儲在其中的電數據信號在該消息數據輸出端14不被輸出。
消息分組發送器進一步包括一個消息分組轉變識別電路16。在該電存儲器10輸出一個消息分組中的第一電數據信號之後，該消息分組轉變識別電路16產生一個分組轉變信號。在該電存儲器10輸出該消息分組中的最後電數據信號之後，分組轉變識別電路16還產生一個無分組轉變信號。
根據本發明消息分組發送器還包括一個狀態控制器18，該狀態控制器18有一個中斷輸入端20，用於接收中斷等待狀態信號。狀態控制器18還有一個發送狀態輸入端22，用於接收分組轉變信號。在該電存儲器10存儲一個消息分組的至少一部分、狀態控制器18的發送狀態輸入端22接收分組轉變信號和狀態控制器18的中斷輸入端20接收中斷等待狀態信號時，該狀態控制器18保持該電存儲器10處於發送狀態。
在先進先出電存儲器10包含至少一個消息分組的至少一部分時，該先進先出電存儲器10例如可產生一個分組存儲信號。該狀態存儲器18有一個存儲內容狀態輸入端24，用於接收分組存儲信號。
圖2是一個先進先出電存儲器10的一個例子的方框圖。電存儲器10包括連接到消息數據輸入端12並且連接到消息數據輸出端14的一個存儲單元陣列26。存儲單元陣列26有一個地址輸入端28，它從一個地址解碼器與比較器30接收地址。
該地址解碼器與比較器30從一個寫地址計數器32接收寫地址，並從一個讀地址計數器34接收讀地址。如果該存儲單元陣列26是一個單埠陣列，則讀和寫地址在時間上進行多路復用，以便給地址解碼器與比較器30每次提供一個地址。如果存儲單元陣列26是一個雙埠陣列，則可同時應用讀和寫地址，和在消息數據輸出的同時消息數據可被輸入。
寫地址計數器32和讀地址計數器34每個分別有前進輸入端36和38。在存儲單元陣列26是空的時候，計數器32和34都指到存儲單元陣列26中的相同地址。在一個消息數據信號出現在消息數據輸入端12和一個寫啟動信號出現在前進輸入端36時，則消息數據信號被存儲在存儲單元陣列26中由寫地址計數器32識別的位置，然後寫地址計數器32前進到存儲單元陣列26中的下一個存儲位置的地址。
當一個狀態控制信號出現在該讀地址計數器34的前進輸入端38時，存儲在存儲單元陣列26由該讀地址計數器34的內容識別的位置的消息數據在消息數據輸出端14被輸出，寫啟動信號在寫啟動線40上輸出，而讀出地址計數器34前進指到存儲單元陣列26的下一個存儲位置。
當先進先出電存儲器10包含至少一個消息分組的至少一部分時，地址解碼器與比較器30將來自寫地址計數器32的寫地址與來自讀地址計數器34的讀地址進行比較，並產生一個分組存儲信號。該分組存儲信號可以由一個時延鎖存器42鎖存。為了補償該時延，在讀地址前進到寫地址的一個存儲位置內時，該地址解碼器與比較器可產生一個無分組存儲信號。寫地址計數器32和讀地址計數器34可以往上計數或者往下計數來前進。
圖3是圖1的狀態控制器18的狀態圖的一個例子。在這個例子中，狀態控制器18有一個發送狀態44，該狀態相應於先進先出電存儲器10的發送狀態，和有一個空閒狀態46，該狀態相應於先進先出電存儲器10的空閒狀態。如圖3所示，當狀態控制器18的存儲內容狀態輸入端24接收分組存儲信號和狀態控制器18的發送狀態輸入端22接收分組轉變信號，以及狀態控制器18的中斷輸入端20接收中斷等待狀態信號時，該狀態控制器將電存儲器從空閒狀態46轉換為發送狀態44。
當狀態控制器18的存儲內容狀態輸入端24接收分組存儲信號，狀態控制器18的發送狀態輸入端22接收分組轉變信號和狀態控制器18的中斷輸入端接收中斷等待狀態信號或無中斷等待狀態信號時，狀態控制器18保持電存儲器10處於發送狀態。
從圖3還看到，當狀態控制器18的發送狀態輸入端22接收無分組轉變信號和狀態控制器18的中斷輸入端20接收中斷等待狀態，信號或無中斷等待狀態信號時，該狀態控制器18將電存儲器10從發送狀態44轉換到空閒狀態46。
當電存儲器10處在空閒狀態、狀態控制器18的發送狀態輸入端22接收無分組轉變信號和狀態控制器18的中斷輸入端20接收中斷等待狀態信號時，該狀態控制器18保持電存儲器10處於空閒狀態46。
當狀態控制器18的存儲內容狀態輸入端24接收分組存儲信號和狀態控制器18的中斷輸入端20接收無中斷等待狀態信號時，該狀態控制器18還將電存儲器10從空閒狀態46轉換到發送狀態44。
圖4是具有圖3的狀態圖所示的狀態和轉變的狀態控制器18的一個例子的方框圖。如圖4所示，該狀態控制器有一個狀態控制信號輸出端48，和有一個中斷禁止信號輸出端50。利用時延鎖存器52，或門54和非門56，當一個分組轉變信號PIT＝1加在非門56的一個輸入端和一個反向的中斷禁止信號Q＝0加到非門56的另一個輸入端時，則在輸出端50產生一個中斷禁止信號Q＝1。只當無分組轉變信號PIT＝0加到非門56時，該中斷禁止信號才從Q＝1轉換到Q＝0(中斷啟動)。
在輸出端50存在無中斷禁止信號Q＝0時，無中禁止信號將保持在Q＝0，除非一個中斷等待狀態IP＝1出現在到或門60的一個輸入端，或者一個無分組存儲信號PIM＝0出現在反向器62。但是，當一個中斷禁止信號Q＝1出現在輸出端50時，在到與門58的一個輸入端的反向的中斷禁止信號Q＝0，當一個中斷等待狀態信號IP＝1出現在到或門60的一個輸入端或者一個無分組存儲信號PIM＝0出現在反向器62時保持Q＝1。
在輸出端48的狀態控制信號具有一個值「1」，代表只當一個反向中斷禁止信號Q＝0出現在非門64的一個輸入端和當一個反向分組存儲信號PIM＝0出現在非門64的另一輸入端時的發送狀態。當在輸出端48的狀態控制信號具有代表該發送狀態的值「1」時，圖2的電存儲器10的讀地址計數器38隨著每個讀周期前進，和在電存儲器10的寫啟動線40提供一個寫啟動信號。
圖5是一個消息分組轉變識別電路16的一個例子的方框圖。消息分組轉變識別電路16包含具有一個數據轉入端68、一個8比特計數輸出端70、一個加載啟動輸入端72和一個遞減啟動輸入端的一個分組轉變計數器66。從電存儲器10輸出的每個消息數據信號也出現在分組轉變計數器66的數據輸入端68。只在中斷禁止信號在「一擊」電路75的輸入端從「0」變為「1」時，該「一擊」電路75才向分組轉變計數器66的加載啟動輸入端72提供一個一周期加載信號。因此由「一擊」電路75產生的加載信號與來自該存儲器10的新消息分組的第一數據信號的輸出一致。通過在每個消息分組中提供具有一個值等於該消息分組的長度的第一電數據信號，該分組轉變計數器66被加載等於該分組長度的一個起始計數。
此後，在一個分組存儲信號PIM＝1出現在該分組轉變計數器66的遞減啟動輸入端74的每個周期期間，該計數減一。只是計數器66中的值不是零，或門76就產生一個分組轉變信號PIT＝1。
圖6是圖5的「一擊」電路76的一個例子的方框圖。如圖中所示，只在當前周期「一擊」電路的輸入是「1」，和緊接的前一周期「一擊」電路的輸入是「0」時，時延鎖存器80、與門82和反向器84才保證該「一擊」電路輸出一個「1」。
圖7是圖1的狀態控制器18的另一個例子的方框圖。除了與門58之外，圖7中所示的狀態控制器與圖4中所示的狀態控制器相同。在與門58的第三輸入端加上一個非全分組存儲信號。當在電存儲器10中存在一個全消息分組時(除了從存儲器10部分發送的任何消息分組和由存儲器10部分接收的任何消息分組)，在到或門60的一個輸入端的一個中斷等待狀態信號將不能防止該中斷禁止信號從Q＝0轉變為Q＝1，因此不能防止狀態控制順從空閒狀態46轉變為發送狀態44。
圖8是圖7的狀態控制器用於產生非全分組存儲信號的電路的一個例子的方框圖。可逆計數器88具有等於存儲在電存儲器10中的全消息分組的數量的一個值。當計數器88的值為零時，非門90輸出一個代表非全分組存儲的「1」信號。可逆計數器88例如可以是一個4位計數器。
每當一個消息分組的第一數據信號從電存儲器10讀出時，狀態控制器18(圖4和7)的中斷禁止信號從「0」變為「1」。通過提供該中斷禁止信號到「一擊」電路92的輸入端，遞減信號被加到可逆計數器88的遞減輸入端，因而該計數減一。
當一個新消息分組的第一數據信號從一個數據源輸入到電存儲器10，和當該數據源提供一個寫啟動信號時，則第一數據信號「代表該分組長度」的值被寫入一個遞減計數器94。起初，遞減計數器94具有一個零值。經過非門96和與門98，在該數據源提供寫啟動信號時，在該消息分組的第一數據信號出現在遞減計數器94的數據輸入端的同時該遞減計數器94被允許加載。
此後，當在遞減計數器94中計數的值不為零時，在該數據源提供一個寫啟動信號的每個周期期間非門96和與門100使該遞減計數器94遞減。當整個消息分組裝入電存儲器10時，遞減計數器94中的計數從「1」變為「0」，非門96的輸出從「0」變為「1」，而「一擊」電路102使該可逆計數器88遞增1。
回到圖1，消息分組發送器可進一步包括一個中斷邏輯電路104和一個數據源106。該數據源有一個第一狀態，用於提供一系列的電數據信號到電存儲器的消息數據輸入端。該數據源還有第二狀態，用於不給電存儲器的消息數據輸入端提供電數據信號。經過中斷邏輯電路104，當狀態控制器18的中斷輸入端20接收一個中斷等待狀態信號和狀態控制器18的發送狀態輸入端22接收無分組轉變信號時，該狀態控制器18將該數據源106從第一狀態轉換到第二狀態。
當數據源106處在第一狀態、狀態控制器的發送狀態輸入端22接收一個分組轉變信號和狀態控制器18的中斷輸入端20接收一個中斷信號時，該狀態控制器18保持該數據源106處於第一狀態。
數據源106例如可以是將數據信號寫入一個選定的地址的一個微處理器。
圖9是圖1的中斷邏輯電路104的一個例子的方框圖。當中斷禁止信號和非全分組存儲信號的任一個或兩個都具有值「0」時，經過時延鎖存器108、與門110和與非門112，加到中斷邏輯電路104的輸入端的一個中斷信號經過中斷邏輯電路104的輸出端加到該數據源106。當一個中斷信號出現在中斷邏輯電路104的輸入端時，解碼器114產生一個中斷等待狀態信號。
通過將圖9的中斷邏輯電路104與圖7的增強的狀態控制器組合，當一個消息分組從電存儲器10被發送時，中斷傳送到數據源106，只要除了目前從電存儲器10被發送的消息分組之外至少有一個存儲在存儲器10中的全消息分組。
權利要求
1.一種消息分組發送器，其特徵在於包括一個先進先出電存儲器，用於存儲形成至少一個消息分組的至少一部分的多個電數據信號，每個消息分組包括第一電數據信號和最後電數據信號，所述電存儲器有一個消息數據輸入端，用於接收電數據信號，還有一個消息數據輸出端，用於輸出電數據信號，所述電存儲器有一個發送狀態，在該狀態，存儲在其中的一個電數據信號在消息數據輸出端被輸出，所述電存儲器有一個空閒狀態，在該狀態存儲在其中的電數據信號不在消息數據輸出端被輸出；消息分組轉變識別電路，在該電存儲器輸出一個消息分組中的第一電數據信號之後產生一個分組轉變信號，在該電存儲器輸出該消息分組中的最後電數據信號之後，所述分組轉變識別電路產生一個無分組轉變信號；和一個狀態控制器，它有一個中斷輸入端，用於接收一個中斷等待狀態信號，並有一個發送狀態輸入端，用於接收一個分組轉變信號，在電存儲器存儲一個消息分組的至少一部分、狀態控制器的發送狀態輸入接收一個分組轉變信號和狀態控制器的中斷輸入端接收一個中斷等待狀態信號時，所述狀態控制器保持該電存儲器處於發送狀態。
2.根據權利要求1的消息分組發送器，其特徵在於當先進先出電存儲器包含至少一個消息分組的至少一部分時，該先進先出電存儲器產生一個分組存儲信號;和狀態控制器有一個存儲內容狀態輸入端，用於接收分組存儲信號。
3.根據權利要求2的消息分組發送器，其特徵在於在狀態控制器的存儲內容狀態輸入端接收一個分組存儲信號、狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個分組轉變信號和狀態控制器的中斷輸入端接收一個中斷等待狀態信號時，該狀態控制器將該電存儲器從空閒狀態轉換到發送狀態。
4.根據權利要求3的消息分組發送器，其特徵在於當狀態控制器的存儲內容狀態輸入端接收一個分組存儲信號、狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個分組轉變信號和狀態控制器的中斷輸入端接收一個無中斷等待狀態信號時，該狀態控制器保持該電存儲器處於發送狀態。
5.根據權利要求4的消息分組發送器，其特徵在於當狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個無分組轉變信號和狀態控制器的中斷輸入端接收一個中斷等待狀態信號時，該狀態控制器將電存儲器從發送狀態轉換到空閒狀態。
6.根據權利要求5的消息分組發送器，其特徵在於當狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個無分組轉變信號和狀態控制器的中斷輸入接收一個無中斷等待狀態信號時，該狀態控制器將電存儲器從發送狀態轉換為空閒狀態。
7.根據權利要求6的消息分組發送器，其特徵在於當電存儲器處在空閒狀態、狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個無分組轉變信號和狀態控制器的中斷輸入端接收一個中斷等待狀態信號時，該狀態控制器保持該電存儲器處於空閒狀態。
8.根據權利要求7的消息分組發送器，其特徵在於當狀態控制器的存儲內容狀態輸入端接收一個分組存儲信號和狀態控制器的中斷輸入端接收一個無中斷等待狀態信號時，該狀態控制器將電存儲器從空閒狀態轉換為發送狀態。
9.根據權利要求8的消息分組發送器，其特徵在於包括一個數據源，它有一個第一狀態，用於向電存儲器的消息數據輸入端提供一系列電數據信號，和有一個第二狀態，不向電存儲器的消息數據輸入端提供電數據信號;和其特徵在於當狀態控制器的中斷輸入端接收一個中斷等待狀態信號和狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個無分組轉變信號時，該狀態控制器將數據源從第一狀態轉換到第二狀態。
10.根據權利要求9的消息分組發送器，其特徵在於當數據源處於第一狀態和狀態控制器的發送狀態輸入端接收一個分組轉變信號及狀態控制器的中斷輸入端接收一個中斷信號時，該狀控制器保持該數據源處於第一狀態。
11.根據權利要求10的消息分組發送器，其特徵在於在每個消息分組中的第一電數據信號包括代表該消息分組中的電數據信號的數量的一個長度信號;和消息分組轉變識別電路包括一個分組轉變計數器，用於產生一個分組轉變信號，該分組轉變信號代表該消息分組中未被電存儲器輸出的電數據信號的數量。
全文摘要
將電數據信號的分組發送到通信網絡而不中斷的消息分組發送器。先進先出電存儲器在發送狀態，所存儲的電數據信號被輸出。在空閒狀態，電數據信號不被發送。在該電存儲器輸出第一電數據信號後，消息分組轉變識別電路產生分組轉變信號。在輸出最後電數據信號後，產生無分組轉變信號。當電存儲器存儲消息分組的至少一部分時，當狀態控制器接收分組轉變信號或接收中斷等待狀態信號時，狀態控制器保持電存儲器處於發送狀態。
文檔編號H04L12/56GK1104396SQ9410104
公開日1995年6月28日 申請日期1994年2月2日 優先權日1993年3月2日
發明者布萊克·G·菲奇, 馬克·E·賈姆帕普, 道格拉斯·J·約瑟夫 申請人:國際商業機器公司