Контроллер сетевого транспортного протокола Российский патент 2019 года по МПК H04L12/00 

Описание патента на изобретение RU2692571C1

Изобретение относится к устройству аппаратной реализации сетевого транспортного протокола (СТП), используемому при передаче и приеме информационных данных.

Аналоги контроллеров, подобных предлагаемому изобретению, заявителю не известны.

Задачей изобретения является разработка структурно-функционального блока аппаратной реализации сетевого транспортного протокола (СТП), обеспечивающего высоконадежную транспортировку передаваемых данных по линиям связи сети SpaceWire.

Поставленная задача изобретения решается за счет того, контроллер сетевого транспортного протокола (СТП), содержит контроллер приема пакетов СТП, служащий для приема поступающих от SpaceWire порта пакетов, контроля их корректности, связанный с буфером на отправку пакетов СТП, буфером принятых подтверждений приема, буфером принятых команд сообщений, организованных по принципу «первым ушел» - «первым пришел», где буфер принятых команд сообщений связан с контроллером транзакций на прием пакетов СТП; контроллер передачи пакетов СТП, состоящий из блока арбитража, блока формирования СТП пакета, блока буферизации команд, блока буферизации сообщений и блока буферизации срочных сообщений; контроллер передачи пакетов СТП связанный с контроллером транзакций на отправку пакетов СТП; при этом контроллер транзакций на отправку пакетов СТП и контроллер транзакций на прием пакетов СТП связаны через блок арбитража обращений с контроллером, преобразующим обращения от контроллеров транзакций СТП в транзакции на шину; блок регистров режима/состояний, связанный с контроллером приема пакетов СТП, контроллером передачи пакетов СТП, контроллером транзакций на отправку пакетов СТП, контроллером транзакций на прием пакетов СТП и контроллером, преобразующим поступающие к нему транзакции в обращения на чтение/запись в блок регистров режима/состояния; причем, если не используют подтверждения для всех типов пакетов, а также команд, и сообщений, то все буфера могут быть исключены из состава контроллера СТП; если не используют подтверждения для части типов пакетов, команд и сообщений, то могут быть исключены из состава контроллера СТП только относящиеся к ним буфера в блоке контроллера передачи СТП.

Структурная схема контроллера представлена на фиг. 1.

Контроллер СТП включает в себя следующие компоненты:

- контроллер передачи пакетов СТП - 1,

- контроллер приема пакетов СТП - 2,

- контроллер транзакций приема пакетов СТП - 3,

- контроллер транзакций на отправку пакетов СТП - 4,

- FIFO ACK (acknowledgement/подтверждение приема) на отправку (FIFO ACK - буфер, организованный по принципу «первым пришел» - «первым ушел», подтверждений приема на отправку) - 5,

- FIFO принятых ACK (буфер, организованный по принципу «первым пришел» - «первым ушел», принятых подтверждений приема) - 6,

- FIFO принятых команд, сообщений (буфер, организованный по принципу «первым пришел» - «первым ушел», принятых команд, сообщений) - 7,

- блок буферизации команд - 8,

- блок буферизации срочных сообщений - 9,

- блок буферизации сообщений - 10,

- блок арбитража - 11,

- блок формирования СТП пакета - 12,

- блок регистров режима/состояния - 13,

- блок арбитража обращений - 14,

- контроллер АНВ (master) (устройство, обеспечивающее передачу данных от контроллера СТП в АНВ (advanced high-performance bus/усовершенствованная высокопроизводительная шина) с получением квитанции подтверждения) - 15,

- контроллер АНВ (slave) (устройство, обеспечивающее передачу данных от АНВ в контроллер СТП) - 16.

Контроллер приема пакетов СТП 2 передает полученные данные в буферы памяти FIFO (FIFO ACK на отправку 5, FIFO принятых ACK 6, FIFO принятых команд, сообщений 7). Из FIFO принятых команд, сообщений 7 данные передаются в контроллер транзакций приема пакетов СТП 3. Контроллер передачи пакетов 1 преобразует транзакции от прикладного уровня в пакеты, поступающие от контроллера транзакций на отправку пакетов СТП 4. Контроллер передачи пакетов СТП 1 состоит из блока арбитража 11, блока формирования СТП пакета 12, блока буферизации команд 8, блока буферизации сообщений 10 и блока буферизации срочных сообщений 9. При этом блок формирования СТП пакета 12 распределяет сформированные пакеты по буферам в зависимости от типа пакета, затем через блок арбитража пакеты передаются в сеть SpaceWire. Контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4 и контроллер транзакций на прием пакетов СТП 3 связаны через блок арбитража обращений 14 с контроллером АНВ 15 (master). Блок регистров режима/состояний 13 связан с функциональными блоками (контроллер приема пакетов СТП 2, контроллер передачи пакетов СТП 1, контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4, контроллер транзакций на прием пакетов СТП 3) и контроллером АНВ 16 (slave). Контроллер АНВ 15 (master) и контроллер АНВ 16 (slave) служат для связи с АНВ, при этом контроллер АНВ 15 (master) инициирует обращения к АНВ, а контроллер АНВ 16 (slave) только принимает данные с АНВ.

Такие компоненты, как блок буферизации сообщений 10, блок буферизации срочных сообщений 9, блок буферизации команд 8, FIFO принятых ACK 6, FIFO ACK на отправку 5 могут быть исключены из состава контроллера СТП в случае не использования подтверждения.

Если не используются подтверждения для всех типов пакетов (и команд, и сообщений), то исключаются все буфера; если не используются подтверждения для части типов, то исключаются только относящиеся к ним буфера в блоке контроллера передачи СТП.

Устройство работает следующим образом.

1. Контроллер передачи пакетов СТП 1 осуществляет преобразование транзакций, поступающих от прикладного уровня в пакеты СТП, передачу их в порт SpaceWire; преобразование транзакций на отправку ACK, поступающих от контроллера приема пакетов СТП 2, передачу их в порт SpaceWire. В контроллере передачи пакетов СТП 1 выполняется буферизация пакетов СТП, на которые должны быть получены подтверждения, арбитраж на передачу среди пакетов, уже находящихся в буферах и вновь поступающих от приложений и ACK, поступающих от контроллера приема СТП. Пакеты хранятся в блоках буферизации соответствующих им типов. В блоках буферизации выполняется контроль времени жизни пакетов и времени повторной отправки пакетов; регистрация подтверждений пакетов. Блоки буферизации включают в себя комплекты таймеров времени жизни, времени повторной передачи, автоматы управления повторной передачей и стиранием пакетов в соответствии со значениями таймеров и параметрами принятых из сети подтверждений. Параметры принятых из сети подтверждений поступают из контроллера приема пакетов СТП 2 через FIFO принятых ACK 6. Если для пакета, отправляемого в сеть, не требуется подтверждение, то контроль времени жизни для него осуществляется не в блоке буферизации, а непосредственно в контроллере передачи пакетов СТП 1.

2. Контроллер приема пакетов СТП 2 осуществляет прием поступающих в него от SpaceWire порта пакетов, контроль их корректности. Среди корректных пакетов выделяются пакеты подтверждений. Их параметры помещаются в FIFO принятых ACK 6. Корректные пакеты команд, срочных сообщений и обычных сообщений помещаются в FIFO принятых команд, сообщений. Если для пакета требуется отправка подтверждения, то параметры транзакции подтверждения помещаются в FIFO ACK на отправку 5.

3. Контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4 выполняет прием транзакций от уровня приложений, их интерпретацию и передачу в контроллер передачи пакетов СТП 1. В текущей реализации контроллера поддерживается один формат транзакций. Все параметры транзакции поля данных отправляемого пакета должны быть расположены в памяти, доступной контроллеру СТП через интерфейс контроллера АНВ (master) 15. Начальный адрес и размер области памяти, в которой расположена одна или несколько транзакций передаются в контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4 путем записи соответствующих значений в регистры режима, расположенные в блоке регистров режима/состояния. В текущей реализации контроллера все типы транзакций (команды, срочные сообщения, обычные сообщения размещаются в единой области памяти). Контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4 осуществляет чтение параметров транзакций и передачу их в контроллер передачи пакетов СТП 1. Чтение параметров осуществляется за одно или несколько обращений к АНВ через контроллер АНВ (master) 15. Максимально допустимое количество слов в одном обращении задается через соответствующий регистр режима.

4. Контроллер транзакций на прием пакетов СТП 3 осуществляет преобразование принятых корректных пакетов команд, срочных сообщений и обычных сообщений в транзакции для прикладного уровня. В текущей реализации контроллера поддерживается один формат транзакций, аналогичный формату транзакций на запись. Все параметры транзакций записываются в область памяти, доступную контроллеру СТП через интерфейс контроллера АНВ (master) 15. Начальный адрес и размер области памяти задаются путем записи в соответствующие регистры блока регистров режима/состояния 13. Запись параметров транзакции осуществляется за одно или несколько обращений к АНВ через контроллер АНВ (master) 15. Максимально допустимое количество слов в одном обращении задается через соответствующий регистр режима.

5. Блок арбитража обращений 14 выполняет арбитраж обращений к контроллеру АНВ 15 (master) от контроллера транзакций на отправку пакетов СТП 4 и контроллера транзакций на прием пакетов СТП 3. Арбитраж выполняется по схеме с динамическими циклическими приоритетами.

6. Контроллер АНВ 15 (master) преобразует обращения от контроллеров транзакций СТП 3, 4 в транзакции на АНВ, осуществляет контроль их выполнения.

7. Контроллер АНВ 16 (slave) преобразует поступающие к нему транзакции АНВ в обращения на чтение/запись в блок регистров режима/состояния 13.

8. Блок регистров режима/состояний 13 включает в себя массив регистров режима/состояния и контроллеры записи и чтения регистров со стороны АНВ через контроллер АНВ 16 (slave) и со стороны функциональных блоков, входящих в состав контроллера СТП.

Контроллер СТП является конфигурируемым, обеспечивая возможность исключать разные его компоненты.

Контроллер СТП позволяет реализовать сетевой транспортный протокол, обеспечивающий высоконадежную транспортировку передаваемых данных по линиям связи сети SpaceWire.

Похожие патенты RU2692571C1

название год авторы номер документа
КОНТРОЛЛЕР СЕТЕВОГО ТРАНСПОРТНОГО ПРОТОКОЛА 2019
  • Дымов Дмитрий Валерьевич
  • Школьный Вадим Николаевич
  • Казайкин Дмитрий Семенович
  • Шейнин Юрий Евгеньевич
  • Суворова Елена Александровна
  • Оленев Валентин Леонидович
  • Лавровская Ирина Яковлевна
RU2721230C1
Способ передачи данных 2020
  • Дымов Дмитрий Валерьевич
  • Ценникова Наталья Павловна
  • Полещук Владимир Владимирович
  • Шейнин Юрий Евгеньевич
  • Суворова Елена Александровна
  • Оленев Валентин Леонидович
  • Лавровская Ирина Яковлевна
RU2758059C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 2017
  • Кочура Сергей Григорьевич
  • Школьный Вадим Николаевич
  • Дымов Дмитрий Валерьевич
  • Быкодорова Евгения Дмитриевна
  • Шейнин Юрий Евгеньевич
  • Суворова Елена Александровна
  • Оленев Валентин Леонидович
  • Лавровская Ирина Яковлевна
RU2651242C1
Сложно-функциональный блок для СБИС типа система на кристалле 2018
RU2691886C1
УСТРОЙСТВО КОММУНИКАЦИОННОГО ИНТЕРФЕЙСА GIGASPACEWIRE 2018
  • Шейнин Юрий Евгеньевич
  • Яблоков Евгений Николаевич
  • Суворова Елена Александровна
  • Горбачев Сергей Владимирович
  • Петричкович Ярослав Ярославович
  • Солохина Татьяна Владимировна
  • Глушков Александр Валентинович
  • Алексеев Илья Николаевич
RU2700560C1
УСТРОЙСТВО КОММУНИКАЦИОННОГО ИНТЕРФЕЙСА ДЛЯ СЕТИ SpaceWire 2012
  • Шейнин Юрий Евгеньевич
  • Яблоков Евгений Николаевич
  • Суворова Елена Александровна
  • Горбачев Сергей Владимирович
  • Петричкович Ярослав Ярославович
  • Солохина Татьяна Владимировна
  • Глушков Александр Валентинович
  • Алексеев Илья Николаевич
RU2483351C1
Реконфигурируемый вычислительный модуль 2018
  • Андрюшин Дмитрий Валентинович
  • Биконов Дмитрий Владиленович
  • Бутов Алексей Александрович
  • Гаврилов Святослав Андреевич
  • Горбунов Виктор Станиславович
  • Никитин Анатолий Иванович
  • Панасенков Алексей Викторович
  • Равчеев Андрей Валерьевич
  • Семенов Александр Александрович
  • Степанов Антон Сергеевич
  • Пеплов Илья Сергеевич
  • Шмаленко Дмитрий Сергеевич
  • Эйсымонт Леонид Константинович
RU2686017C1
УЗЕЛ-АБОНЕНТ КОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ФУНКЦИОНАЛЬНО ОТДЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПАМЯТИ СОБЫТИЙ ПЕРЕДАЧИ 2009
  • Флориан Хартвих
  • Марк Шрайер
  • Франц Байлер
  • Маркус Иле
  • Тобиас Лоренц
  • Кристиан Хорст
RU2537811C2
СПОСОБ ОБЛЕГЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ УСТРОЙСТВА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 2012
  • Ахлувалия Джагдип Сингх
RU2521482C1
СПОСОБ ОБЛЕГЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ УСТРОЙСТВА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 2007
  • Ахлувалия Джагдип Сингх
RU2420924C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 692 571 C1

Реферат патента 2019 года Контроллер сетевого транспортного протокола

Изобретение относится к устройствам аппаратной реализации сетевого транспортного протокола, используемого при передаче и приеме информационных данных. Технический результат заключается в обеспечении высоконадежной транспортировки передаваемых данных по линиям связи сети SpaceWire. Контроллер сетевого транспортного протокола (СТП) содержит: контроллер передачи пакетов СТП, состоящий из блока арбитража, блока формирования СТП пакета, блока буферизации команд, блока буферизации сообщений и блока буферизации срочных сообщений; контроллер приема пакетов СТП; буфер на отправку пакетов СТП; буфер принятых подтверждений приема; буфер принятых команд сообщений; контроллер транзакций на прием пакетов СТП; контроллер транзакций на отправку пакетов СТП; блок арбитража обращений, контроллер, преобразующий обращения от контроллеров транзакций СТП в транзакции на шину; блок регистров режима/состояний; контроллер, преобразующий поступающие к нему транзакции в обращения на чтение/запись в блок регистров режима/состояния. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 692 571 C1

Контроллер сетевого транспортного протокола (СТП), содержащий контроллер приема пакетов СТП, служащий для приема поступающих от SpaceWire порта пакетов, контроля их корректности, связанный с буфером на отправку пакетов СТП, буфером принятых подтверждений приема, буфером принятых команд сообщений, организованных по принципу «первым ушел» - «первым пришел», где буфер принятых команд сообщений связан с контроллером транзакций на прием пакетов СТП; контроллер передачи пакетов СТП, состоящий из блока арбитража, блока формирования СТП пакета, распределяющего сформированные пакеты в зависимости от типа пакета в блоки буферизации команд, буферизации сообщений и буферизации срочных сообщений, связанные с блоком арбитража, через который пакеты передаются в сеть SpaceWire, и с буфером принятых подтверждений приема; при этом если для пакета требуется отправка подтверждения, то параметры транзакции подтверждения помещаются из контроллера приема пакетов СТП в буфер на отправку пакетов СТП и далее - в блок арбитража; контроллер передачи пакетов СТП связан с контроллером транзакций на отправку пакетов СТП; при этом контроллер транзакций на отправку пакетов СТП и контроллер транзакций на прием пакетов СТП связаны через блок арбитража обращений с контроллером, преобразующим обращения от контроллеров транзакций СТП в транзакции на шину; блок регистров режима/состояний, связанный с контроллером приема пакетов СТП, контроллером передачи пакетов СТП, контроллером транзакций на отправку пакетов СТП, контроллером транзакций на прием пакетов СТП и контроллером, преобразующим поступающие к нему транзакции в обращения на чтение/запись в блок регистров режима/состояния.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2692571C1

Полуавтоматический станок для продораживания коллекторов электрических машин 1959
  • Горбунов И.И.
SU130101A1
Инструмент для перпендикулярных и косых головок червячных прессов 1957
  • Куклин Н.И.
SU126162A1
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ МАРШРУТИЗАЦИЯ 2010
  • Лев Боаз
RU2520360C2
CN 105681123 A, 15.06.2016
CN 102624633 A, 01.08.2012.

RU 2 692 571 C1

Авторы

Кочура Сергей Григорьевич

Школьный Вадим Николаевич

Дымов Дмитрий Валерьевич

Казайкин Дмитрий Семенович

Шейнин Юрий Евгеньевич

Суворова Елена Александровна

Оленев Валентин Леонидович

Лавровская Ирина Яковлевна

Даты

2019-06-25Публикация

2018-01-10Подача