網絡開關盒電路

網絡開關產品一般用大量FIFO從一個網絡終端到另一個終端開關轉換數(shù)據。在這類應用中采用雙FIFO更能節(jié)省板空間。

圖1示出網絡開關盒電路設計，從圖中可見是采用FIFO開關轉換任意輸入和輸出總線之間的數(shù)據。數(shù)據流是單向的。雙FIFO不僅僅用于緩沖數(shù)據，而且也用于控制中央數(shù)據存儲器的地址使用率。在圖1中，示出4個輸入通路和4個輸出通路，然而，其設計結構很容易擴展，以適應所希望的很多總線。用IDT公司728×1 FIFO設計的網絡開關盒具有開關轉換9位寬總線的能力，而用728×5的網絡開關盒具有開關轉換18位總線的能力。

用一個FIFO存儲體緩沖輸入數(shù)據，每一個輸入總線用一個FIFO（在圖1中，“源FIFO”用A、B、C、D表示）。另一個FIFO存儲體用于緩沖輸出數(shù)據，每個輸出總線用一個FIFO（在圖中，“終端FIFO”用1、2、3、4表示）。

SRAM數(shù)據存儲單元用于保持通過源FIFO已接收到的和正等待傳輸?shù)浇K端FIFO的信息單元。例如，ATM信息單元一般由5字節(jié)報頭（包含地址信息）和48字節(jié)數(shù)據串構成。網絡開關盒將不同地處理這些單元。為了更有效地處理單元信息，SRAM可以劃分為報頭區(qū)和數(shù)據區(qū)。

“FreeAddress”FIFO保持跟蹤SRAM存儲體中空閑地址單元。

最后一個FIFO單元稱之為“Available Cell”，保持對SRAM所存單元的跟蹤，等待引導到終端FIFO。每個“Available Cell”FIFO支持一個輸出數(shù)據總線和為這種特定總線保持SRAM連接單元的地址。在圖1中，4個“Available Cell”FIFO用1、2、3、4標號。

微控制器監(jiān)控開關盒狀態(tài)，分配地址和控制數(shù)據流向。

網絡開關功能為：在接收至少一個數(shù)據單元之后，源FIFO的可編程準滿（）標志置位到低態(tài)。處理器周期性地檢查每個源FIFO的標志。一旦一個單元寫到源FIFO，則相關標志變低態(tài)指示數(shù)據有效。處理器從空閑地址FIFO獲得一個有效SRAM地址，然后從源FIFO讀單元并把它寫入所選空閑地址的SRAM中。一旦此過程完成，處理器便從SRAM存取單元的報頭并識別那一個終端FIFO所匯集的數(shù)據用于譯碼和更新報頭。然后，處理器把單元的SRAM地址寫入終端FIFO的相應Available Cell FIFO。

只要有足夠的空間可用于寄存數(shù)據的一個單元，終端FIFO的可編程準空（）標志置位到低態(tài)。處理器周期性地檢查每個終端FIFO的標志。只要空間可用于一個終端FIFO，則有關標志就變低態(tài)。處理器從終端FIFO的相應Available Cell FIFO獲得一個地址并用它鎖定存儲在SRAM存儲器中的一個單元。最后，處理器把單元傳遞到適當?shù)慕K端FIFO并把新空閑單元地址寫入Free Address FIFO。