一種基於內部集成電路總線的單板通信方法及系統的製作方法
2023-05-28 05:33:31
專利名稱：一種基於內部集成電路總線的單板通信方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種基於I2C (Inter Integrated-Circuit， 內部集成電路)總線的單板通信方法及系統。
背景技術：
大型傳輸設備網元中的單板數量眾多，板間通信質量的好壞是影響系統 管理質量的重要因素。當前實現板間通信的方法很多， 一種較流行的方法是 釆用12C協議實現。但是當單板數量較多時，標準的I2C協議仲裁方式採用 "線與"的方式仲裁，該方式存在缺陷，容易引起總線異常和誤碼，且仲裁 時間過長；這都有可能導致通信數據丟失或者不及時，通信質量得不到保證。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種基於I2C總線的單板通信方法及系 統，適用於實現大型傳輸設備網元中的板間通信，很好地解決了單板數量較 多的設備中採用12C協議通信時通信質量不可靠的問題，為大型傳輸設備在 單板數量較多時的板間通信提供了一種可靠的實現方法。
為了解決上述問題，本發明提供了一種基於內部集成電路I2C總線的單 才反通信方法，包才舌
將I2C設備分成若干個分組，分別建立各分組的先進先出寄存器FIFO和 I2C總線；同一分組的12C設備通過本分組的I2C總線與本分組的FIFO相連； 分組中的12C設備通過組內仲裁取得總線使用權時，將數據發送到本分組的 FIFO中，或從本分組FIFO中讀取數據；
處理器通過共享隨機接入存儲器RAM與各分組的FIFO進行數據交互。
進一步的，處理器通過RAM與各分組的FIFO進行數據交互是指依次輪詢各分組的FIFO,從分組FIFO中4妄收數據到共享RAM;
當共享RAM中有數據要發送給處理器時產生中斷請求，通知處理器接 收；處理器從共享RAM中取走數據，處理後發送給共享RAM;
共享RAM將處理器發送來的數據發送給相應的分組的FIFO。
進一步的，共享RAM將處理器發送來的數據發送給相應的分組的FIFO 是指
處理器發送給共享RAM的數據中攜帶目的I2C設備地址；
共享RAM中保存有各I2C設備地址與分組的對應情況，通過目的I2C 設備地址確定該數據對應的分組的FIFO,將數據發送給該FIFO。
進一步的，所述的方法還包括
根據各組I2C設備仲裁的重要性為每個分組的FIFO設置一個優先級；
依次輪詢各分組的FIFO是指按照優先級的順序輪詢各分組的FIFO。
進一步的，各分組的FIFO分為兩段，分別存放發送到共享RAM和從共 享RAM接收的數據；
共享RAM分為兩段，分別存放發送到處理器和從處理器接收的數據， 按照先進先出原則進行讀取和寫入。
進一步的，所述的方法還包括
為每個分組分配一個唯一的序號；為各分組的FIFO分配一個與本分組的 序號——對應的序號。
本發明還提供了一種基於I2C總線的單板通信系統，包括處理器，若干 個今組、共享RAM和處理器；
各分組包括多個I2C設備、先進先出寄存器FIFO和I2C總線；同一分組 的I2C設備通過本分組的I2C總線與本分組的FIFO相連；分組中的I2C設備 通過組內仲裁取得總線使用權時，將數據發送到本分組的FIFO中，或者從本 分組FIFO中讀取數據；
所述共享RAM和各分組的FIFO、處理器相連；所述處理器用於通過RAM與各分組的FIFO進行數據交互。
進一步的，處理器通過RAM與各分組的FIFO進行數據交互具體是指
處理器依次輪詢各分組的FIFO,從每個分組FIFO中接收數據到共享 RAM;以及當收到共享RAM的中斷請求時，從共享RAM中取走數據，處 理後發送給共享RAM;
所述共享RAM用於當有數據要發送給處理器時產生中斷請求，通知處 理器接收；以及當接收到處理器發送給I2C設備的數據後，將該數據分發給 相應的分組FIFO。
進一步的，處理器發送的數據中攜帶目的12C設備地址；
共享RAM將數據分發給相應的分組FIFO是指
共享RAM中保存有各I2C設備地址與分組的對應情況，通過數據中攜 帶的目的I2C設備地址確定該數據對應的分組的FIFO,將數據發送給該 FIFO。
進一步的，為每個分組的FIFO設置一個優先級；
處理器依次輪詢各分組的FIFO是指處理器按照優先級的順序輪詢各分 組的FIFO。
進一步的，各分組的FIFO分為兩段，分別存放發送到共享RAM和從共 享RAM接收的數據；
共享RAM分為兩段，分別存放發送到處理器和從處理器接收的數據， 按照先進先出原則進行讀取和寫入。
進一步的，各分組具有一個唯一的序號；各分組的FIFO具有一個與本分 組的序號——對應的序號。
本發明通過對單板分組、增加總線來減少同一總線上設備的數目，從而 有效地解決了大型傳輸設備單板數量較多時採用I2C協議進行板間通信時原 始仲裁方法的缺陷，保證了板間通信數據及時、可靠傳遞，提高了傳輸的質 量，對於解決該缺陷的其它方式而言，節約了設備的硬體成本。
圖1為本發明提供的基於I2C總線的單板通信系統的具體實施框圖； 圖2為本發明應用實例的流程圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖及實施例對本發明的技術方案進行更詳細的說明。
本發明提供的基於I2C總線的單板通信方法，包括
將網元系統中所有的12C設備分成若干個分組，分別建立各分組的FIFO 和I2C總線；同一分組的I2C設備通過本分組的I2C總線與本分組的FIFO相 連，也就是說同一分組的設備桂在同一條I2C總線上，不同分組的設備不在 同一條I2C總線上；分組中的12C設備通過組內仲裁取得總線使用權時，將 數據發送到本分組的FIFO中，或從本分組FIFO中讀取數據；
處理器通過共享隨機接入存儲器RAM與各分組的FIFO進行數據交互。
其中，比較優化的方案是分到各分組中的設備tt本相當。
其中，分組的數目儘量多一些，同一組內12C設備的數目儘量少一些； 比較優化的方案是在12C設備總數足夠的情況下，儘量保證一個分組中不 少於4個I2C設備。
其中，各分組的FIFO可以分為兩段，分別存放發送到共享RAM和從共 享RAM接收的數據；也可以採用其它方式，比如各分組包括兩個FIFO,分 別存i文發送到共享RAM和從共享RAM接收的數據。
其中，可以給每個分組分配一個唯一的序號；為各分組的FIFO分配一個 與本分組的序號——對應的序號。
其中，處理器通過共享隨機接入存儲器RAM與各分組的FIFO進行數椐 交互可以是指
依次輪詢各分組的FIFO,從分組FIFO中接收數據到共享RAM;
當共享RAM中有數據要發送給處理器時產生中斷請求，通知處理器接 收；處理器從共享RAM中取走數據，處理後發送給共享RAM;共享RAM將處理器發送來的數據發送給相應的分組的FIFO。
其中，共享RAM將處理器發送來的數據發送給相應的分組的FIFO可以 是指
處理器發送給共享RAM的數據中攜帶目的I2C設備地址；共享RAM中 保存有各I2C設備地址與分組的對應情況，通過目的I2C設備地址確定該數 據對應的分組的FIFO,將數據發送給該FIFO。
其中，共享RAM分為兩段，分別存放發送到處理器和從處理器接收的 數據，按照先進先出原則進行讀取和寫入。
其中，可以才艮據各組I2C設備仲裁的重要性為每個分組FIFO設置一個優 先級；依次輪詢各分組的FIFO是指按照優先級的順序輪詢各分組的FIFO。
本發明提供的基於I2C總線的單板通信系統，如圖1所示，包括 若干個分組、共享RAM和處理器；
各分組包括多個I2C設備、先進先出寄存器FIFO和I2C總線；同一分組 的12C設備通過本分組的I2C總線與本分組的FIFO相連；分組中的12Ci殳備 通過組內仲裁取得總線使用權時，將數據發送到本分組的FIFO中，或者從本 分組FIFO中讀取數才居； '
所述共享RAM和各分組的F正O、處理器相連；
所述處理器用於通過共享隨機接入存儲器RAM與各分組的FIFO進行數 據交互。
其中，各I2C設備是指一塊採用12C協議進行通信的單板；所述處理器 一般指單板的CPU。
其中，比較優化的方案是各分組中的設備數基本相當。
其中，分組的數目儘量多一些，同一組內L2C設備的數目儘量少一些； 比較優化的方案是在12C設備總數足夠的情況下，儘量保證一個分組中不 少於4個I2C設備。
其中，各分組的FIFO可以分為兩段，分別存放發送到共享RAM和從共享RAM接收的數據；也可以採用其它方式，比如各分組包括兩個FIFO,分 別存放發送到共享RAM和從共享RAM接收的數據。
其中，各分組具有一個唯一的序號；各分組的FIFO具有一個與本分組的 序號一一對應的序號。
所述處理器用於通過共享隨機接入存儲器RAM與各分組的FIFO進行數 據交互具體可以是指
處理器依次輪詢各分組的FIFO,從每個分組FIFO中接收數據到共享 RAM;以及當收到共享RAM的中斷請求時，從共享RAM中取走數據，處 理後發送給共享RAM;
所述共享RAM用於當有數據要發送給處理器時產生中斷請求，通知處 理器接收；以及當接收到處理器發送給I2C設備的數據後，將該數據分發給 相應的分組FIFO。
其中，處理器發送的數據中攜帶目的I2Ci殳備地址；
共享RAM將數據分發給相應的分組FIFO是指
共享RAM中保存有各I2C設備地址與分組的對應情況，通過數據中攜 帶的目的I2C設備地址確定該數據對應的分組的FIFO,將數據發送給該 FIFO。
其中，共享RAM分為兩段，分別存放發送到處理器和從處理器接收的 數據，按照先進先出原則進行讀取和寫入。
其中，根據各組I2C設備仲裁的重要性為每個分組的FIFO設置一個優先 級；處理器依次輪詢各分組的F正O是指處理器按照優先級的順序輪詢各分組 的FIFO。
下面用本發明的一個應用實例進一步加以說明。
如圖2所示，設有8端I2C設備，被平均分為兩組，組內編號分別為l、 2、 3、 4。組編號分別為第一組和第二組，第一組設備處在相同的一組總線上， 第二組設備處在另外一條總線上，兩組總線相互獨立。建立2個分組FIFO:分組FIFO 1和分組FIFO 2，分別對應第一組和第 二組，設第二組I2C設備的仲裁優先級高於第一組I2C設備。分配分組FIFO 2的優先級為1， l代表最高優先級，分組FIF0 1的優先級為2。
對分組FIFO 1 ，當第 一組內的I2C設備3通過組內仲裁，取得總線使用 權時，就可以與FIFO 1間進行數據的接收或發送。
分組FIFO 2的優先級高於分組FIFO 1 ，當分組FIFO 1和分組FIFO 2中 都有數據需要處理時，先輪詢取走FIFO 2中的數據放入共享RAM中，然後 再取FIFOl中的數據。或者共享RAM中的數據先發送給FIF0 2,然後再發 送給FIFO 1。如果共享RAM按照先進先出的方式讀取和寫入，則發送數據 給FIFO時按照處理器將數據寫入共享RAM的順序來發送，而不是根據優先 級發送。
共享RAM中有兩條數據要接收，通過中斷通知處理器，處理器按次序 取出共享RAM中的數據進行處理，並將處理結果分別發送到共享RAM中， 由共享RAM再發送給各分組FIFO處理。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的 情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形， 但這些相應的改變和變形都應屬於本發明的權利要求的保護範圍。
權利要求
1、一種基於內部集成電路I2C總線的單板通信方法，包括將I2C設備分成若干個分組，分別建立各分組的先進先出寄存器FIFO和I2C總線；同一分組的I2C設備通過本分組的I2C總線與本分組的FIFO相連；分組中的I2C設備通過組內仲裁取得總線使用權時，將數據發送到本分組的FIFO中，或從本分組FIFO中讀取數據；處理器通過共享隨機接入存儲器RAM與各分組的FIFO進行數據交互。
2、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，處理器通過RAM與各分組 的FIFO進行數據交互是指依次輪詢各分組的FIFO,從分組FIFO中接收數據到共享RAM;當共享RAM中有數據要發送給處理器時產生中斷請求，通知處理器接 收；處理器從共享RAM中取走數據，處理後發送給共享RAM;共享RAM將處理器發送來的數據發送給相應的分組的FIFO。
3、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，共享RAM將處理器發送來 的數據發送給相應的分組的FIFO是指處理器發送給共享RAM的數據中攜帶目的I2C設備地址；共享RAM中保存有各I2C設備地址與分組的對應情況，通過目的I2C 設備地址確定該數據對應的分組的FIFO,將數據發送給該FIFO。
4、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，還包括根據各組I2C設備仲裁的重要性為每個分組的FIFO設置一個優先級； 依次輪詢各分組的FIFO是指按照優先級的順序輪詢各分組的FIFO。
5、 如權利要求1到4中任一項所述的方法，其特徵在於各分組的FIFO分為兩段，分別存放發送到共享RAM和從共享RAM接 收的數據；共享RAM分為兩段，分別存放發送到處理器和從處理器接收的數據，按照先進先出原則進行讀取和寫入。
6、 如權利要求1到4中任一項所述的方法，其特徵在於，還包括為每個分組分配一個唯一的序號；為各分組的FIFO分配一個與本分組的 序號一一對應的序號。
7、 一種基於I2C總線的單板通信系統，包括處理器，其特徵在於，還包括若干個分組、共享RAM和處理器；各分組包括多個I2C設備、先進先出寄存器FIFO和I2C總線；同 一分組 的I2C設備通過本分組的I2C總線與本分組的FIFO相連；分組中的I2C設備 通過組內仲裁取得總線使用;^又時，將數據發送到本分組的FIFO中，或者從本 分組FIFO中讀取數據；所述共享RAM和各分組的FIFO、處理器相連；所述處理器用於通過RAM與各分組的FIFO進行數據交互。
8、 如權利要求7所述的系統，其特徵在於，處理器通過RAM與各分組 的FIFO進行數據交互具體是指處理器依次輪詢各分組的FIFO，從每個分組FIFO中接收數據到共享 RAM;以及當收到共享RAM的中斷請求時，從共享RAM中取走數據，處 理後發送給共享RAM;所述共享RAM用於當有數據要發送給處理器時產生中斷請求，通知處 理器接收；以及當接收到處理器發送給I2C設備的數據後，將該數據分發給 相應的分組FIFO。
9、 如權利要求8所述的系統，其特徵在於 處理器發送的數據中攜帶目的I2C設備地址； 共享RAM將數據分發給相應的分組FIFO是指共享RAM中保存有各I2C設備地址與分組的對應情況，通過數據中攜 帶的目的I2C設備地址確定該數據對應的分組的FIFO,將數據發送給該FIFO。
10、 如權利要求8中任一項所述的系統，其特徵在於 為每個分組的FIFO設置一個優先級；處理依次輪詢各分組的FIFO是指處理器按照優先級的順序輪詢各分 糹且的FIFO。
11、 如權利要求8到10中任一項所述的系統，其特徵在於各分組的FIFO分為兩段，分別存放發送到共享RAM和從共享RAM接 收的數據；共享RAM分為兩段，分別存放發送到處理器和從處理器接收的數據， 按照先進先出原則進行讀取和寫入。
12、 如權利要求8到10中任一項所述的系統，其特徵在於各分組具有一個唯一的序號；各分組的FIFO具有一個與本分組的序號一 一對應的序號。
全文摘要
一種基於內部集成電路總線的單板通信方法及系統；方法包括將I2C設備分成若干個分組，分別建立各分組的先進先出寄存器FIFO和I2C總線；同一分組的I2C設備通過本分組的I2C總線與本分組的FIFO相連；分組中的I2C設備通過組內仲裁取得總線使用權時，將數據發送到本分組的FIFO中，或從本分組FIFO中讀取數據；處理器通過共享隨機接入存儲器RAM與各分組的FIFO進行數據交互。本發明有效地解決了大型傳輸設備單板數量較多時採用I2C協議進行板間通信時原始仲裁方法的缺陷，保證了板間通信數據及時、可靠傳遞，提高了傳輸的質量，對於解決該缺陷的其它方式而言，節約了設備的硬體成本。
文檔編號G06F5/06GK101309257SQ200810133090
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月8日 優先權日2008年7月8日
發明者羽 童 申請人:中興通訊股份有限公司