采用片上系統(tǒng)技術(shù)來設(shè)計FC協(xié)議芯片的方案解析

芯片的結(jié)構(gòu)

根據(jù)3.2節(jié)的討論。FC協(xié)議芯片對上層的接口(ULP)采用PCI接口，由芯片內(nèi)置的PCI-TARGET內(nèi)核實現(xiàn)。

虛線方框部分構(gòu)成了FC的N端口，整個芯片中有2個N端口。每個FC-N端口由“FC收發(fā)通道”和“FC幀收發(fā)控制器”2層構(gòu)成。“FC收發(fā)通道”與光電接口模塊配合可實現(xiàn)FC-0層、FC-1層和FC-2層中數(shù)據(jù)幀收發(fā)的功能。該層為上層接口提供用于數(shù)據(jù)幀收發(fā)的片內(nèi)FIFO通道。“FC幀收發(fā)控制器”實現(xiàn)FC-2層的數(shù)據(jù)幀打包、開包和檢錯。另外，通過芯片內(nèi)嵌的軟件模塊實現(xiàn)FC-2層的序列和交換協(xié)議;同時提供ULP接口。下文對FC通道、幀收發(fā)控制器、CPU內(nèi)核及ULP 接口作分別討論。

FC收發(fā)通道模塊的設(shè)計

功能概述

該模塊主要完成FC-2層幀的收發(fā)，包括：完成SERDES(串-并互相轉(zhuǎn)換模塊)與光電接口的連接、完成FC-1層的8b/10b編解碼、FC-2層幀級的CRC校驗和FC有序集碼的譯碼;同時利用內(nèi)置存儲器構(gòu)成FIFO與FC芯片后端模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū)。

組成結(jié)構(gòu)

該模塊分為“FC發(fā)送通道”和“FC接收通道”。在收發(fā)通道之間提供多種自環(huán)測試的通路(未在圖中標(biāo)出)。

“FC發(fā)送通道”主要由以下單元組成：

(1)并-串轉(zhuǎn)化單元;

(2)發(fā)送時鐘鎖相環(huán);

(3)8b/10b編碼單元;

(4)CRC校驗生成單元;

(5)TX-FIFO發(fā)送控制單元;

(6)TX-FIFO數(shù)據(jù)輸入緩沖單元;

(7)自環(huán)控制單元。

“FC接收通道”主要由以下單元組成：

(1)串-并轉(zhuǎn)化單元;

(2)接收時鐘鎖相環(huán);

(3)時鐘恢復(fù)單元;

(4)同步檢測單元;

(5)有序集譯碼單元;

(6)8b/10b解碼單元;

(7)CRC校驗單元;

(8)RX-FIFO發(fā)送控制單元;

(9)RX-FIFO數(shù)據(jù)輸出緩沖單元;

(10)自環(huán)控制單元。

數(shù)據(jù)收發(fā)緩沖區(qū)的定義

數(shù)據(jù)緩沖區(qū)TX-FIFO、RX-FIFO的定義如表2所示：途中發(fā)送緩沖區(qū)是33位，低32位是發(fā)送的數(shù)據(jù)，第32位用于表示當(dāng)前碼字是否為有序集碼。接收緩沖區(qū)是36位，低32位是接收到的數(shù)據(jù)，高位部分保存FC-2幀的CRC校驗結(jié)果、8b/10b碼的譯碼校驗等信息。