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CPU接口芯片GT-48330在网管交换机中的应用风衣

时间:2022年11月09日
CPU接口芯片GT-48330在网管交换机中的应用 摘 要:简要介绍了网管交换机的设计实现,着重介绍了低功耗cpu接口芯片gt-48330的特点、接口、工作原理以及在网管交换机中的电路设计和软件实现,并对拥塞控制进行了分析。

关键词:网管交换机;gt-48330;软硬件设计;拥塞控制 1 引 言

交换机是局域网最重要的网络连通设备,局域网的管理大多会涉及交换机的管理。交换机分为可网管交换机和不可网管交换机,这两种交换机的区别主要在是否能被管理。这里的管理是指通过管理端口执行监控交换机端口状态、划分vlan、设置trunk等操作,可以被管理的交换机就是网管交换机。网管交换机可以通过串口、web(网络浏览器)和网管软件来管理。肥皂架

 网管交换机的内部大致结构如图1所示。 其工作原理:端口进来的数据包先到交换芯片,交换芯片判定是否是管理包,若不是则通过其他端口转发出去;若是,则传送给接口芯片,由接口芯片传给cpu进行处理。同时,一些由cpu产生的管理包要通过接口芯片传给交换芯片,用来控制交换芯片,或者通过端口发送出去。总地来说,接口芯片主要起到了cpu和交换机芯片间的桥梁作用。

接口芯片和cpu之间通常是通过pci总线或一 般的数据/地址总线相连的,和交换芯片间的接口形式主要看交换芯片的接口,不同厂家的交换芯片具有不 同的接口。本文主要讨论如何使用低功耗的接口芯片gt-48330来实现对具有g.link接口的交换芯片的控制和管理。

2 芯片介绍

gt-48330是美国marvell公司的低功耗g.link 和cpu的接口芯片。他在8/16 b cpu总线和marvell公司的具有g.link接口的交换芯片的g.link总线之间提供了一个硬件接口。他支持多种嵌入式cpu和微处理器,如80c186,8051,motorola coldfire,inteli960等,cpu可以直接通过他实现对交换芯片的管理。gt-48330作为低价的g.link到cpu的接口芯片,代替了在高端管理系统的pci接口芯片。

他可以与多种不同的cpu和微控制器相连接,其cpu的接口数据宽度为8/16 b,具有片内包缓冲器,能够在片内缓存整个完整长度的包,cpu能够通过简单的读写操作进入包缓存器。具有中断控制器,能够接收来自交换芯片产生的中断并可以对本地的cpu或微控制器产生中断。提供屏蔽和触发寄存器。采用3.3 v的核心电压,功耗较低。g.link口的时钟可达

2.1 接口说明

(1)和交换芯片间的接口gt-48330提供了16根发送数据线gtxd[15∶0],16根的接收数据线grxd[15∶0],用来和交换芯片进行数据传输;一根发送命令线gtxcmd,他只在第一个时钟周期为高,表示传输线上为命令类型,其他的周期将为低电平,表示传输线上为数据;一根接收命令线grxcmd;一根g.link时钟输入线gtxclk;一根发送数据的参考时钟线gtxoclk;一根接收数据的参考时钟线grxclk,需由外部的时钟来提供。一根用于说明其g.link口是否连接的guncc线。

(2)和cpu间的接口gt-48330的cpu接口提供了16 b的数据线ad[15∶0],用于与cpu的数据线相接;12 b数据线add[11∶0],用于与cpu的地址线相接;一根片选线cs;读、写信号线rd与wr各一根;一根工作模式选择线endian,用以设置其输出的数据高低字节是否交换;一根地址锁存信号线ale;一根数据返回有效线dtack;一根中断线int,用来和cpu的中断管脚相接;一根dtack模式选择线dtackmode,用以确定何时dtack有效;一根配置线mb,用来决定数据、地址线是否复用;一根模式选择线asm,用以选择异步或同步模式;一根时钟线clk,为gt-48330提供cpu接口的参考时钟;一根复位线rst,用以复位gt-48330

2.2 工作原理

gt-48330作为cpu和g.link接口的交换芯片间的桥梁,主要的工作就是将数据从交换芯片转给cpu,这对gt-48330来讲是一个接收过程;并将cpu发过来的数据转给交换芯片,这对gt-48330来讲是一个发送过程。

2.2.1 gt-48330的接收 

gt-48330接收的数据分为4种:由交换芯片送过来的数据包、由交换芯片送过来的新地址消息(一个数据包只要通过交换芯片,包中的源地址信息就会被交换芯片记录并传送)、由交换芯片送过来的中断消息和cpu要从交换芯片中读取的消息。

(1)接收数据包过程 在gt-48330中存在2 kb的缓冲区(buffer)用于接收来自交换芯片的包。由交换芯片产生的包发送结束消息(eop)存在0x9e4 0x9ef中,当gt-48330接收到包,并监测到eop后,他将发送相应的中断给cpu,cpu从interrput-cause寄存器中可以获得中断的原因,这样cpu就可以从buffer中读取包。

当buffer满时,如果gt-48330还没有完成对先 前包的处理,又有新的包到来,此时将会产生g.link口的拥塞。gt-48330可以设置disable packetblocking(dpb)bit来防止拥塞,当设为0时,gt- 48330将通过发流控消息来防止g.link口的拥塞;当设为1时  摘 要:简要介绍了网管交换机的设计实现,着重介绍了低功耗cpu接口芯片gt-48330的特点、接口、工作原理以及在网管交换机中的电路设计和软件实现,并对拥塞控制进行了分析。

关键词:网管交换机;gt-48330;软硬件设计;拥塞控制 1 引 言

交换机是局域网最重要的网络连通设备,局域网的管理大多会涉及交换机的管理。交换机分为可网管交换机和不可网管交换机,这两种交换机的区别主要在是否能被管理。这里的管理是指通过管理端口执行监控交换机端口状态、划分vlan、设置trunk等操作,可以被管理的交换机就是网管交换机。网管交换机可以通过串口、web(网络浏览器)和网管软件来管理。

 网管交换机的内部大致结构如图1所示。 其工作原理:端口进来的数据包先到交换芯片,交换芯片判定是否是管理包,若不是则通过其他端口转发出去;若是,则传送给接口芯片,由接口芯片传给cpu进行处理。同时,一些由cpu产生的管理包要通过接口芯片传给交换芯片,用来控制交换芯片,或者通过端口发送出去。总地来说,接口芯片主要起到了cpu和交换机芯片间的桥梁作用。

接口芯片和cpu之间通常是通过pci总线或一 般的数据/地址总线相连的,和交换芯片间的接口形式主要看交换芯片的接口,不同厂家的交换芯片具有不 同的接口。本文主要讨论如何使用低功耗的接口芯片gt-48330来实现对具有g.link接口的交换芯片的控制和管理。

2 芯片介绍

gt-48330是美国marvell公司的低功耗g.link 和cpu的接口芯片。他在8/16 b cpu总线和marvell公司的具有g.link接口的交换芯片的g.link总线之间提供了一个硬件接口。他支持多种嵌入式cpu和微处理器,如80c186,8051,motorola coldfire,inteli960等,cpu可以直接通过他实现对交换芯片的管理。gt-48330作为低价的g.link到cpu的接口芯片,代替了在高端管理系统的pci接口芯片。

他可以与多种不同的cpu和微控制器相连接,其cpu的接口数据宽度为8/16 b,具有片内包缓冲器,能够在片内缓存整个完整长度的包,cpu能够通过简单的读写操作进入包缓存器。具有中断控制器,能够接收来自交换芯片产生的中断并可以对本地的cpu或微控制器产生中断。提供屏蔽和触发寄存器。采用3.3 v的核心电压,功耗较低。g.link口的时钟可达

2.1 接口说明

(1)和交换芯片间的接口gt-48330提供了16根发送数据线gtxd[15∶0],16根的接收数据线grxd[15∶0],用来和交换芯片进行数据传输;一根发送命令线gtxcmd,他只在第一个时钟周期为高,表示传输线上为命令类型,其他的周期将为低电平,表示传输线上为数据;一根接收命令线grxcmd;一根g.link时钟输入线gtxclk;一根发送数据的参考时钟线gtxoclk;一根接收数据的参考时钟线grxclk,需由外部的时钟来提供。一根用于说明其g.link口是否连接的guncc线。

(2)和cpu间的接口gt-48330的cpu接口提供了16 b的数据线ad[15∶0],用于与cpu的数据线相接;12 b数据线add[11∶0],用于与cpu的地址线相接;一根片选线cs;读、写信号线rd与wr各一根;一根工作模式选择线endian,用以设置其输出的数据高低字节是否交换;一根地址锁存指示器信号线ale;一根数据返回有效线dtack;一根中断线int,用来和cpu的中断管脚相接;一根dtack模式选择线dtackmode,用以确定何时dtack有效;一根配置线mb,用来决定数据、地址线是否复用;一根模式选择线asm,用以选择异步或同步模式;一根时钟线clk,为gt-48330提供cpu接口的参考时钟;一根复位线rst,用以复位gt-48330

2.2 工作原理

gt-48330作为cpu和g.link接口的交换芯片间的桥梁,主要的工作就是将数据从交换芯片转给cpu,这对gt-48330来讲是一个接收过程;并将cpu发过来的数据转给交换芯片,这对gt-48330来讲是一个发送过程。

2.2.1 gt-48330的接收 

gt-48330接收的数据分为4种:由交换芯片送过来的数据包、由交换芯片送过来的新地址消息(一个数据包只要通过交换芯片,包中的源地址信息就会被交换芯片记录并传送)、由交换芯片送过来的中断消息和cpu要从交换芯片中读取的消息。

(1)接收数据包过程 在gt-48330中存在2 kb的缓冲区(buffer)用于接收来自交换芯片的包。由交换芯片产生的包发送结束消息(eop)存在0x9e4 0x9ef中,当gt-农用48330接收到包,并监测到eop后,他将发送相应的中断给cpu,cpu从interrput-cause寄存器中可以获得中断的原因,这样cpu就可以从buffer中读取包。

当buffer满时,如果gt-48330还没有完成对先 前包的处理,又有新的包到来,此时将会产生g.link口的拥塞。gt-48330可以设置disable packetblocking(dpb)bit来防止拥塞,当设为0时,gt- 48330将压塑加工通过发流控消息来防止g.link口的拥塞;当设为1时儿童为什么会患上癫痫病
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