申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七二四研究所

申请日：2020-09-29

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN112131155B

主分类号：G06F13/30

分类号：G06F13/30;G06F13/42

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.05.16#著录事项变更;2021.01.12#实质审查的生效;2020.12.25#公开

摘要：本发明公开了一种高扩展性的基于FPGA的PCIE事务层传输方法，本方法在存储器写过程时实时统计各通道的传输速率，并动态调整发送通道的优先级。存储器读过程根据已知的数据速率特性在各自通道例化不同数量的接收子通道模块，每个接收子模块具有独有的TAG标志号，每个TAG标志对应的接收数据使用FIFO进行缓存。该方法降低了扩展传输需求带来的复杂度以及FPGA资源的消耗量，解决了接收数据乱序的问题，同时能够将PCIE传输带宽利用率提高。

主权项：1.一种高扩展性的基于FPGA的PCIE事务层传输方法，其特征在于：包括存储器写过程和存储器读过程；所述存储器写过程按处理过程依次包括写通道模块、优先级管理模块以及写通道汇流模块；其中：所述写通道模块按照存储器写事务对待发送数据进行封装，将封装的数据发送到写通道汇流模块，同时对各自通道内单位时间数据量进行统计供优先级控制模块使用；所述优先级控制模块根据模式选择以及统计的数据量进行确定优先级的工作；所述写通道汇流模块在优先级管理模块的控制下将写通道输出的存储器写事务按照优先级顺序发送到PCIE总线；所述存储器读过程按处理过程依次包括读请求通道模块、Tag管理模块、读通道分发汇流模块、接收子通道模块、读完成通道模块；其中，所述读请求通道模块负责存储器读事务的组包工作，组包结果发送到读通道分发汇流模块；组包过程中使用的Tag号从Tag管理模块获取；Tag管理模块对Tag资源进行已使用和未使用的统计和标记，并对Tag资源进行锁定和释放，每个通道对应的Tag管理模块所能作用的Tag区间预先进行设定，设定的准则是通道单位时间内接收的数据量越大，预设的Tag区间越大；读通道分发汇流模块负责将存储器读请求事务按照通道号依次进行发送到PCIE总线；同时对读完成事务进行拆包，并按照Tag号将数据送入对应的接收子通道中；接收子通道模块负责对该子通道的数据进行缓存及计数，并在Tag管理模块的控制下将数据送往读完成通道；读完成通道负责对属于本通道的所有子通道的数据进行接收；所述Tag管理模块针对每一个Tag值都有一个USED标志位、一个RD标志位、一个ENABLE标志位；USED标志位表示所指示Tag是否正在使用；当该Tag值已被存储器读请求事务使用且对应请求地址的数据未完全返回到FIFO中时，则该标志位为1，否则为0；RD标志位表示所指示Tag对应的通道缓存中的数据是否可读；如果当前Tag处于未使用状态且在该Tag管理模块中比该Tag值小的Tag资源都处于未使用状态中，则该标志位为1，否则为0；ENABLE标志位表示所指示Tag是否能用，当对应Tag处于未使用状态，并且对应子通道缓存中的数据已经被读完，该标志位为1，否则为0；在没有发送读存储器请求之前，所有通道的USED标志位均为0，RD标志位均为0，ENABLE标志位均为1；当从读请求模块处获得需要发送读请求的任务时，Tag管理模块根据读通道号从对应的Tag管理模块获取可以使用的Tag字段封装存储器读事务；如果Tag管理模块中所有的ENABLE字段都为0，表示没有可使用的Tag字段，则暂停发送存储器读请求，直至有可用的Tag字段为止；如果读请求通道使用了某个Tag号，则将相应Tag的USED标志置1，ENABLE标志置0，RD标志保持不变；当对应Tag接收的数据达到请求的数据量之后，将相应Tag的USED标志位置0，并判断比当前Tag值小的Tag资源的USED标志位是否都为0，如果都是0则将该Tag的RD标志位置1，通知相应的读完成通道读取Tag指示的子通道数据，否则不执行任何操作；当读取完该子通道中FIFO数据后，将ENABLE标志位置高，释放该Tag资源。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国船舶集团有限公司第七二四研究所 一种高扩展性的基于FPGA的PCIE事务层传输方法

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