JP3637007B2 - ATM cell transfer system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)セル転送方式に関し、特にATMレイヤデバイスと複数のPHY(Physical Layer Protocol :物理レイヤプロトコル)レイヤデバイスを接続する方式に関し、PHYレイヤデバイス自らが、自アドレスを出力することにより、ATMセルをATMレイヤデバイスに転送する転送権を獲得することを可能とするATMセル転送方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
ATMセルの多重・分離を行うATM装置において、ATMレイヤデバイスとPHYレイヤデバイスとの間の標準化されたインタフェースとして、UTOPIA(Universal Test and Operation PHY(Physical Layer Protocol) Interface for ATM )と名づけられたインタフェースが、ATMフォーラムによって提唱されている。ATMフォーラム(正式にはThe ATM Forum である)は、ATMをユーザーの使いやすいネットワーク構築技術として迅速に普及させることを目的として設立された民間レベルの団体であり、ATMに関する各種仕様の作成や標準化などの活動を行っている。
【0003】
UTOPIAのインタフェースにはいくつかのレベルがあり、そのうちのUTOPIAレベル2のインタフェースは、主に、1つのATMレイヤデバイスと複数のPHYレイヤデバイスとの間のインタフェースについて定義している。そして、1つのATMレイヤデバイスに接続することが出来るPHYレイヤデバイスの数は、その上限を31個までとしている。
【0004】
このようなUTOPIAレベル2に関する技術の一例として、特開平11−27276号公報記載の「UTOPIAレベル2ポーリング制御方式」が知られている。この公報では、ATMレイヤ機能とPHYレイヤ機能を接続するUTOPIA規定に基づいた範囲内で、ポーリング動作を損なうことなくPHY番号を任意に設定することにより、パフォーマンスの低下の防止をはかると共にポーリング動作の最適化をはかるという技術が記載されている。
【0005】
UTOPIAレベル2で規定されているところの、1つのATMレイヤデバイスと複数のPHYレイヤデバイスとの間のインタフェースについて、図16から図20を参照して説明する。なお、図16から図20においては、1つのATMレイヤデバイスをマスタVと称し、マスタVに従属する複数のPHYレイヤデバイスをスレーブWと称し、その複数のスレーブWのうち1つをスレーブW1、他の1つをスレーブW2として以下に説明する。
【0006】
図16は、従来のUTOPIAレベル2における、1つのATMレイヤデバイス(マスタ)と複数のPHYレイヤデバイス(スレーブ)との間の各信号線の接続形態を示す図である。
【0007】
1つのマスタVと、複数のスレーブW(スレーブW1、スレーブW2)とは、図16に示すようにバス接続形態の信号線により接続されている。マスタVと各スレーブWとの間で送受される信号を、図17を参照して説明する。
【0008】
図17は、従来のUTOPIAレベル2のインタフェースの信号線について説明する図である。なお、図17においては、マスタVを単にマスタと称し、スレーブWを単にスレーブと称することとする。
【0009】
図17において、(A)はマスタがスレーブに対してATMセル(以後、ATMセルを単にセルと略記する)を送信する(Tx)ときに使用される信号を示し、(B)はマスタがスレーブからセルを受信する(Rx)ときに使用される信号を示している。
【0010】
図17(A)のTxClk は、マスタからスレーブに送出する送信クロック信号であり、スレーブはこの送信クロック信号に同期して信号送受動作を行う。
【0011】
TxAddr[4..0]は、セルの送信先のスレーブを選択する5ビットの送信アドレス信号で、マスタからスレーブに送出される。TxAddrが5ビットであり、かつ、5ビットとも全て「1」のアドレス(すなわち"1Fh" )はUTOPIAレベル2では予約語となっているため、1つのマスタに接続可能なスレーブの数の上限は31個(2の5乗−1=31)までに制限されている。
【0012】
TxData[M..0]は、マスタからスレーブに送信するセルの送信データ信号で、Mの値が7の8ビットモードの場合はTxData[7..0]の8本の送信データバスを使用し、Mの値が15の16ビットモードの場合は更にTxData[15..8] の拡張バスを使用する。
【0013】
TxClavは、スレーブのセル格納バッファの状態を示す信号で、セル格納バッファが空状態で利用可能、すなわち、マスタから送信されるセルを受信可能であるときに、スレーブからマスタに送出される。
【0014】
TxEnb*は、セルの送信データ転送イネーブルを示す信号で、マスタからスレーブに送出される。なお、信号名の後の「*」は負論理であることを示し、ローアクティブであり、以下の信号においても同様である。
【0015】
TxSOC は、送信するセルの先頭を示す信号であり、マスタからスレーブに送出される。
【0016】
図17(B)のRxClk は、マスタからスレーブに送出する受信クロック信号であり、スレーブはこの受信クロック信号に同期して信号送受動作を行う。
【0017】
RxAddr[4..0]は、マスタが受信するセルの送信元のスレーブを選択する5ビットの受信アドレス信号で、マスタからスレーブに送出される。
【0018】
RxData[M..0]は、マスタがスレーブから受信するセルの受信データ信号で、Mの値が7の8ビットモードの場合はRxData[7..0]の8本の受信データバスを使用し、Mの値が15の16ビットモードの場合は更にRxData[15..8] の拡張バスを使用する。
【0019】
RxClavは、スレーブのセル格納バッファの状態を示す信号で、セル格納バッファにセルが保有されている、すなわち、マスタに受信させたいセルを保有しているときに、スレーブからマスタに送出される。
【0020】
RxEnb*は、セルの受信データ転送イネーブルを示す信号で、マスタからスレーブに送出される。
【0021】
RxSOC は、受信するセルの先頭を示す信号であり、スレーブからマスタに送出される。
【0022】
次に、図16に示した各信号線の接続形態における動作について、図18、図19に示すタイミング図を用いて説明する。
【0023】
図18は、マスタ(ATMレイヤデバイス)からスレーブ(PHYレイヤデバイス)に対しセルを送信する場合のタイミング図である。
【0024】
図18において、マスタVは、マスタVから見た送信側のセルの送信基準となるクロックを、(a)TxClk 信号に出力している。マスタVは、この基準クロックに同期して、各スレーブW(スレーブW1、スレーブW2)に対応したアドレスと"1Fh" を1クロックおきに(b)TxAddr[4..0]信号に出力する。このときマスタVへ従属するスレーブWの数が、UTOPIAレベル2で規定している最大数の31であると仮定すると、このときTxAddr[4..0]信号に送信されるアドレスは"0h"〜"1Eh" である(UTOPIAレベル2の規定では"1Fh" は予約ビットである)。
【0025】
スレーブW1、W2は、自分のアドレスがTxAddr[4..0]信号に出力されたとき、マスタVから送信されてくるセルを受け付けることが可能であれば、(c)TxClav信号に"1" を出力する(TxClav信号は通常は"0" である)。図18のt4の時点では、"2h"を自分のアドレスとするスレーブW(スレーブW1或いはスレーブW2)からTxClav信号に"1" が出力されている。
【0026】
マスタVは、送信先のスレーブW(スレーブW1或いはスレーブW2)がセル受付可能であれば、送信先のアドレスをTxAddr[4..0]信号へ出力し(図18のt7の時点)、(d)TxEnb*信号に"0" を出力する(図18のt8の時点)。スレーブW1、W2は、TxAddr[4..0]信号に自アドレスが出力され、かつTxEnb*信号に"0" が出力された場合、マスタVより(f)TxData[M..0]にセルが出力されるのを待つ。
【0027】
マスタVは、(f)TxData[M..0]信号にセルを出力すると同時に、セルの先頭で(e)TxSOC 信号に基準クロック1クロック分"1" を出力する(図18のt8の時点)。そして、図18のt8の時点以降、(f)TxData[M..0]信号にセルのデータ信号として、1番目のヘッダ(Header:宛先情報)H1、2番目のヘッダH2、、5番目のヘッダH5(図示せず)、1番目のペイロード(Payload :ユーザ情報)P1(図示せず)、、48番目のペイロードP48までが連続して出力される。
【0028】
また、マスタVは、(f)TxData[M..0]にセルを出力している最中でも引き続き、(b)TxAddr[4..0]信号に各スレーブW(スレーブW1、スレーブW2)に対応するアドレスを出力し、各スレーブWがセル受信可能か不可能かを確認し続ける。この動作は、ポーリングと呼ばれている。
【0029】
図19は、マスタ(ATMレイヤデバイス)がスレーブ(PHYレイヤデバイス)からセルを受信する場合のタイミング図である。
【0030】
図19において、マスタVは、マスタVから見た受信側のセル受信基準クロックを(a)RxClk 信号に出力する。また、各スレーブW(スレーブW1、スレーブW2)に対応するアドレスと”1Fh” を交互に(b)RxAddr[4..0]信号に出力し、各スレーブWがマスタVに受信させたいセルを保有しているか否かを確認する。本動作はポーリングと呼ばれている。スレーブW1或いはスレーブW2は、(b)RxAddr[4..0]信号に自アドレスが出力されたとき、マスタVに受信させたいセルを保有していれば、(c)RxClav信号に"1" を出力する(RxClav信号は通常は"0" である)。図19のt4の時点では、"2h"を自分のアドレスとするスレーブW(スレーブW1或いはスレーブW2)からRxClav信号に"1" が出力されている。
【0031】
マスタVは、この(c)RxClav信号の状態を見て、マスタVへ受信させたいセルを保有しているスレーブWがあるかを確認する。受信させたいセルを保有しているスレーブWがあれば、(b)RxAddr[4..0]信号に、該当するスレーブWに対応するアドレスを出力し(図19のt7の時点)、(d)RxEnb*信号に”0” を出力する(図19のt8の時点)。スレーブW1或いはスレーブW2は、自アドレスがRxAddr[4..0]信号に出力され、かつRxEnb*信号に"0" が出力された時、(f)RxData[M..0]信号にセルを出力する(図19のt9の時点)。また、(f)RxData[M..0]信号にセルを出力する時、スレーブW1或いはスレーブW2は送信セルの先頭で基準クロックの1クロック分だけ(e)RxSOC 信号に"1" を出力する(図19のt9の時点)。そして、図19のt9の時点以降、該スレーブWから(f)RxData[M..0]信号にセル(H1、H2、、、P48まで)が出力される。マスタVはスレーブWからセルを受信中であっても常にポーリングを行う。
【0032】
次に、図20を参照して、スレーブWの送信側の構成について説明する。
【0033】
図20は、従来のUTOPIAレベル2における、スレーブ(PHYレイヤデバイス)の送信側の構成を示す詳細ブロック図である。
【0034】
図20において、スレーブW内の送信側(マスタVから見た受信側)は、セル転送制御部110とアドレス制御部111、及びセル転送要求部112で構成されている。
【0035】
そして、セル転送制御部110は、セル転送要求部112より転送セル信号122を入力したとき、アドレス制御部111に転送セル保有信号120を出力する。この転送セル保有信号120を入力したアドレス制御部111は、自アドレスがRxAddr[4..0]信号に出力されてくるのを待ち、自アドレスが出力されたら、RxClav信号に"1" を出力する。その後、マスタVよりRxAddr[4..0]信号に再度自アドレスが出力され、RxEnb*信号に"0" が出力されたら、マスタVが受信可能状態であることを認識する。マスタVが受信可能であることを確認したアドレス制御部111は、セル転送制御部110へセル転送許可信号121を出力する。セル転送許可信号121を入力したセル転送制御部110は、保有していたセルをRxData[M..0]信号に出力し、また、セルの先頭でRxSOC 信号に"1" を出力する。
【0036】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のUTOPIAレベル2で規定されているところの、1つのATMレイヤデバイス(マスタ)と複数のPHYレイヤデバイス(スレーブ)との間のインタフェースにおいては、マスタVがスレーブW1、W2からセルを受信するとき、1つのセルを受信し始めてから受信が完了するまで、基準クロック(RxClk )を53クロック(1セルは53バイトで構成されているため)必要とするのに対して、マスタVがスレーブWのアドレス"0h"〜"1Eh"(UTOPIAレベル2の規定)まで全てをポーリングするまでには、31×2=62クロックを必要としてしまう。このためマスタVが、1つのセルを受信完了するまでに53クロック要するのに対して全てのアドレスをポーリングするには62クロック必要であるため62−53=9クロック無駄になってしまう。言い換えると、スレーブWがマスタVへセルを受信させたい時に、マスタVが別のスレーブWのセルを受信し始めてしまった時、マスタVが次のセルを受信するまで最大62クロックかかる場合が存在し、セル受信効率が落ちてしまう、という問題点を有している。
【0037】
更に現在のUTOPIAレベル2の規定では、RxAddr[4..0]信号が5ビットであるが、一つのマスタVにより多くのスレーブWを従属させるためRxAddr[4..0]信号を多ビット化、たとえばRxAddr[5..0]の6ビット構成にしてしまうと、全てのスレーブWに対してポーリングを行うにはRxClk を63×2=126クロック必要としてしまい、セルの受信効率を更に下げてしまう、という問題点を有している。このため、現在のATMフォーラムで規定したUTOPIAレベル2の手法を安易にそのまま応用することができない、という問題点を有している。
【0038】
本発明は、ATMフォーラムのUTOPIAレベル2の規定において、マスタから見た受信側のセル転送効率を下げず、かつ、1つのマスタに、より多くのスレーブを従属させても、マスタから見た受信側のセルの受信効率を下げないインタフェースを提供するために成されたものであり、本発明の目的は、UTOPIAレベル2の規定において、ATMレイヤデバイス(マスタ)と複数のPHYレイヤデバイス(スレーブ)を接続する改良された方式を提供することにあり、特にPHYレイヤデバイス自らが、自アドレスを出力することにより、ATMセルをATMレイヤデバイスに転送する転送権を獲得することを可能とするATMセル転送方式を提供することにある。
【0039】
【課題を解決するための手段】
本発明のATMセル転送方式は、ATMレイヤデバイスと複数のPHYレイヤデバイスがUTOPIAレベル2で接続されるシステムのATMセル転送方式において、前記PHYレイヤデバイス同士が前記ATMレイヤデバイスに対してセルを転送する権利を獲得するために、前記PHYレイヤデバイスは前記PHYレイヤデバイス自らが自アドレスを前記ATMレイヤデバイスに対して出力する自アドレス出力信号線を含んで構成されるセル転送権獲得手段を備え、前記PHYレイヤデバイスが前記ATMレイヤデバイスに対してセルを転送したい時には、前記セル転送権獲得手段によってセルを転送する権利を獲得し、即時にセルを転送することを特徴とする。
【0041】
また、前記自アドレス出力信号線は、任意のN+1ビットで構成され、前記ATMレイヤデバイスに従属させることが可能な前記PHYレイヤデバイスの数には上限が無いことを特徴とする。
【0042】
さらに、前記セル転送権獲得手段は、複数の前記PHYレイヤデバイスが同時にセルを転送する権利を獲得しようとした場合には、前記PHYレイヤデバイスのアドレスが小さい前記PHYレイヤデバイスに高い優先順位を与えることを特徴とする。
【0043】
また、前記PHYレイヤデバイスのセル送信側の構成は、前記ATMレイヤデバイスに受信させたいセルを保有した時に転送セル信号を出力するセル転送要求部と、前記転送セル信号を入力した時にセル転送獲得要求信号を出力するセル転送制御部と、前記セル転送獲得要求信号を入力したときに前記セル転送権獲得手段によってセルを転送する権利を獲得し、前記セルを転送する権利を獲得したときにセル転送獲得信号を前記セル転送制御部に出力する調停部と、から構成されることを特徴とする。
【0044】
さらに、ATMレイヤデバイスと複数のPHYレイヤデバイスがUTOPIAレベル2で接続されるシステムのATMセル転送方式において、前記PHYレイヤデバイス同士が他の前記PHYレイヤデバイスに対してセルを転送する権利を獲得する第2のセル転送権獲得手段を備え、前記PHYレイヤデバイスが他の前記PHYレイヤデバイスに対してセルを転送したい時には、前記第2のセル転送権獲得手段によってセルを転送する権利を獲得し、即時にセルを転送することを特徴とする。
【0046】
また、前記第2の自アドレス出力信号線は、任意のN+1ビットで構成され、前記ATMレイヤデバイスに従属させることが可能な前記PHYレイヤデバイスの数には上限が無いことを特徴とする。
【0047】
さらに、前記第2のセル転送権獲得手段は、複数の前記PHYレイヤデバイスが同時にセルを転送する権利を獲得しようとした場合には、前記PHYレイヤデバイスのアドレスが小さい前記PHYレイヤデバイスに高い優先順位を与えることを特徴とする。
【0048】
また、前記PHYレイヤデバイスは、他の前記PHYレイヤデバイスに受信させたいセルを保有した時に送受信セル信号を出力する第2のセル転送要求部と、前記送受信セル信号を入力した時に第2のセル転送獲得要求信号を出力するセル送受信制御部と、前記第2のセル転送獲得要求信号を入力したときに前記第2のセル転送権獲得手段によってセルを転送する権利を獲得し、前記セルを転送する権利を獲得したときに第2のセル転送獲得信号を前記セル送受信制御部に出力する第2の調停部と、から構成されることを特徴とする。
【0049】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0050】
図1は本発明のATMセル転送方式の一実施形態を示すブロック図である。なお、本実施形態は、1つのATMレイヤデバイスと複数のPHYレイヤデバイスを接続する改良されたインタフェースの方式を提供するものであり、本実施形態においては、1つのATMレイヤデバイスをマスタXと称し、マスタXに従属する複数のPHYレイヤデバイスをスレーブYと称し、その複数のスレーブYのうち1つをスレーブY1、他の1つをスレーブY2として以下に説明する。
【0051】
図1を参照すると、本発明の一実施形態としての全体のブロック図および信号構成が示されている。すなわち、1つのATMレイヤデバイスであるところのマスタXと、複数のPHYレイヤデバイスであるところのスレーブYとから構成され、複数のスレーブYのうち1つをスレーブY1、他の1つをスレーブY2として全体ブロックが構成されている。そして、マスタXとスレーブY(スレーブY1、スレーブY2)との間は、図1に示すようなバス接続形態の信号線により接続されている。マスタXとスレーブYとの間で送受される信号について、図2を参照して説明する。
【0052】
図2は、本実施形態の信号線について説明する図である。なお、図2においては、マスタXを単にマスタと称し、スレーブYを単にスレーブと称することとする。
【0053】
図2において、(A)はマスタがスレーブに対してセル(ATMセル)を送信する(Tx)ときに使用される信号を示し、(B)はマスタがスレーブからセルを受信する(Rx)ときに使用される信号を示している。
【0054】
図2(A)の信号は、図17(A)に示した従来のUTOPIAレベル2のインタフェースの信号線と同様であるが、TxAddr[N..0]の送信アドレス信号がN+1ビットになっているところだけが異なっている。以下に詳述する。
【0055】
図2(A)のTxClk は、マスタからスレーブに送出する送信クロック信号であり、スレーブはこの送信クロック信号に同期して信号送受動作を行う。
【0056】
TxAddr[N..0]は、セルの送信先のスレーブを選択するN+1ビットの送信アドレス信号で、マスタからスレーブに送出される。TxAddrがN+1ビットであるため、1つのマスタに接続可能なスレーブの数の上限に制限は無い。
【0057】
TxData[M..0]は、マスタからスレーブに送信するセルの送信データ信号で、Mの値が7の8ビットモードの場合はTxData[7..0]の8本の送信データバスを使用し、Mの値が15の16ビットモードの場合は更にTxData[15..8] の拡張バスを使用する。
【0058】
TxClavは、スレーブのセル格納バッファの状態を示す信号で、セル格納バッファが空状態で利用可能、すなわち、マスタから送信されるセルを受信可能であるときに、スレーブからマスタに送出される。
【0059】
TxEnb*は、セルの送信データ転送イネーブルを示す信号で、マスタからスレーブに送出される。なお、信号名の後の「*」は負論理であることを示し、ローアクティブであり、以下の信号においても同様である。
【0060】
TxSOC は、送信するセルの先頭を示す信号であり、マスタからスレーブに送出される。
【0061】
図2(B)の信号は、図17(B)に示した従来のUTOPIAレベル2のインタフェースの信号線とほぼ同様であるが、RxAddr[4..0]信号の代わりにRxReqA[N..0]を用いており、RxClav信号の代わりにRxAcq*信号を用いているところが異なっている。以下に詳述する。
【0062】
図2(B)のRxClk は、マスタからスレーブに送出する受信クロック信号であり、スレーブはこの受信クロック信号に同期して信号送受動作を行う。
【0063】
RxReqA[N..0]は、セルをマスタに対して送信したいスレーブが、セル転送の権利を獲得するために自らのアドレスを出力する信号線であり、N+1ビットで構成されている。RxReqA[N..0]がN+1ビットであるため、図2(A)のTxAddrで述べたと同様に、1つのマスタに接続可能なスレーブの数の上限に制限がなくなるものとなる。なお、RxReqAの信号名は、セル転送権の獲得を要求する(Req :Request )ためにスレーブのアドレス(A :Address )を出力する、という意味合いから名づけたものである。また、RxReqA[N..0]には、マスタがスレーブに対してセル転送を許可する場合にも、許可するスレーブのアドレスを出力するものであるため、RxReqA[N..0]はスレーブからマスタに送出される場合と、マスタからスレーブに送出される場合とがある。
【0064】
RxData[M..0]は、マスタがスレーブから受信するセルの受信データ信号で、Mの値が7の8ビットモードの場合はRxData[7..0]の8本の受信データバスを使用し、Mの値が15の16ビットモードの場合は更にRxData[15..8] の拡張バスを使用する。
【0065】
RxAcq*は、或るスレーブがセルの転送権を獲得した場合に、該スレーブからマスタ及び他のスレーブに対して出力される信号である。なお、RxAcq*の信号名は、セル転送権を獲得したことに対する応答(Acq :Acknowledge )という意味合いから名づけたものである。
【0066】
RxEnb*は、セルの受信データ転送イネーブルを示す信号で、マスタからスレーブに送出される。
【0067】
RxSOC は、受信するセルの先頭を示す信号であり、スレーブからマスタに送出される。
【0068】
以上、図2を参照して、本実施形態の信号線について説明したが、マスタXの送信側すなわちスレーブYの受信側の信号構成と動作は、図18に示した従来のUTOPIAレベル2におけるマスタ(ATMレイヤデバイス)からスレーブ(PHYレイヤデバイス)に対しセルを送信する場合と同様であり、また、本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成及び動作は以降の説明において省略することとする。
【0069】
次に、図3を参照して、スレーブYの送信側の構成について説明する。
【0070】
図3は、本実施形態におけるスレーブ(PHYレイヤデバイス)の送信側の構成を示す詳細ブロック図である。
【0071】
図3において、スレーブY内の送信側(マスタXから見た受信側)は、セル転送制御部10と調停部11、及びセル転送要求部12で構成されている。
【0072】
そして、スレーブYは、RxClk 信号をセル転送制御部10と調停部11で入力し、マスタXから見た受信側の基準クロックとする。セル転送要求部12より転送セル信号22がセル転送制御部10に送られると、セル転送制御部10は、調停部11にセル転送獲得要求信号20を出力し、セル転送権(マスタXへセルを受信させるための権利)を獲得しようとする。
【0073】
このセル転送獲得要求信号20を入力した調停部11は、セル転送権を獲得すべくRxReqA[N..0]信号へ自スレーブに割り当てられたアドレスを出力する。このときスレーブY内の調停部11は、常にRxReqA[N..0]信号を入力している。スレーブY内の調停部11は、自アドレスをRxReqA[N..0]信号に出力した後、入力するRxReqA[N..0]信号の状態でセル転送権を獲得できたのかを判断する。
【0074】
スレーブYが、マスタXへのセル転送権を獲得できた時、スレーブY内の調停部11は、スレーブY外のRxAcq*信号に"0" を出力する。このことにより、自分がマスタXへのセル転送権を獲得したことをマスタX及び他のスレーブYに知らせる。また、調停部11は、セル転送獲得信号21をセル転送制御部10に出力し、セル転送制御部10にセル転送権を獲得したことを知らせる。
【0075】
その後、マスタXからRxEnb*に"0" が出力されたら(セル出力許可を意味する)、セル転送制御部10は、RxData[M..0]信号にセルを出力する。このときセルの先頭バイトでRxSOC に"1" を出力する。
【0076】
次に、図4を参照して、本実施形態の動作について詳細に説明する。
【0077】
図4は、本実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【0078】
図4においては、マスタXに従属するスレーブYがスレーブY1とスレーブY2の2つであると仮定したときの動作について説明する。
【0079】
先ず、図4内の分岐1について説明をする。今、スレーブY1がマスタXへ受信させたいセルを保有した時(ステップS11)について考える。この時、スレーブY1内の調停部11は、スレーブY1外から入力しているRxAcq*信号の状態を確認し(ステップS12)、"1" である(スレーブY2がセル転送権を獲得していない)ことを確認する。このとき、RxAcq*信号が"0" であった(スレーブY2が既にセル転送権を獲得済み)ときは、RxAcq*信号が"1" になるまで待機する(ステップS12でRxAcq*="0")。RxAcq*信号が"1" であったとき(ステップS12でRxAcq*="1")、スレーブY1内の調停部11は、RxReqA[N..0]信号へ自分に割り当てられたアドレスを出力する(ステップS13)。スレーブY1は、RxReqA[N..0]信号に自分に割り当てられたアドレスを出力すると同時に、そのときにスレーブY1外のRxReqA[N..0]信号の状態を入力し(ステップS14)確認する(ステップS15)。
【0080】
スレーブY1外のRxReqA[N..0]信号より入力したアドレスが自アドレスであった場合は(ステップS15でYes)、RxAcq*信号に"0" を出力して転送権を獲得する(ステップS16)。もし自アドレス以外(スレーブY2もマスタXへのセル転送権を獲得しようとしている)であれば(ステップS15でNo)、分岐2のステップS21へ移行する(分岐2については後述する)。
【0081】
マスタXは、RxAcq*信号が"0" になったときのRxReqA[N..0]信号の状態を確認し、セルを転送してくるスレーブYを認識する。セルを転送してくるスレーブYを認識したマスタXは、RxEnb*信号に"0" (転送許可)を出力し、スレーブYからセルが出力されてくるのを待つ。スレーブY1のセル転送制御部10は、RxEnb*信号の状態を確認し(ステップS17)、RxEnb*="0"となったときに(ステップS17でRxEnb*="0")、RxData[M..0]にセルを出力すると共に、セルの先頭データを出力するときRxSOC に"1" を出力する(ステップS18)。ステップS18でスレーブY1からRxData[M..0]に出力されたセルがマスタXに受信される。
【0082】
次に、前述の図4の分岐2について説明する。
【0083】
分岐2に移行してきた場合、スレーブY1は、RxReqA[N..0]信号より入力したアドレスが自アドレスよりも上位のビットに"0" が出力されているかを確認する(ステップS21)。上位ビットに"0" が出力されていた場合(ステップS21でYes)、スレーブY1は、スレーブY2よりもセル転送の獲得権利が低いと判断してアドレスの出力を停止し、1バスサイクル(1セルを転送する時間)待機した後(ステップS23)、分岐1のステップS12に移行する。
【0084】
自アドレスよりも上位ビットに"0" が無ければ、スレーブY1は、スレーブY2よりもセル転送の獲得権利が高いと判断し(ステップS21でNo)、更に続けて基準クロック(RxClk )の1クロック分だけ自アドレスを出力したまま待機する。もう1クロック間出力した後、再度RxReqA[N..0]信号を確認する(ステップS22)。まだ自アドレス以外のアドレスがRxReqA[N..0]信号に出力されていた場合は(ステップS22でNo)、最終の権利獲得動作を行うために、分岐3のステップS31へ移行する(分岐3については後述する)。RxReqA[N..0]信号に出力されているアドレスが、自アドレスになった場合は(ステップS22でYes)、分岐1のステップS16へ移行し、以後前述と同様な分岐1での動作を行う。
【0085】
次に、前述の図4の分岐3について説明する。
【0086】
分岐3に移行してきた場合、スレーブY1は、スレーブY2と最終の権利獲得動作を行う必要があると判断する。スレーブY1は、RxReqA[N..0]信号に出力されているアドレスの内、"0" が出力されているビットを検索する。スレーブY1は、RxReqA[N..0]信号から入力するアドレスで、"0" が出力されているビットを、下位ビットより1、2、3・・・と番号をつける。スレーブY1は、番号付けが完了した後、入力するアドレスと自アドレスと比較を行い、自アドレスと相違している"0" のビットを検索する(ステップS31)。
【0087】
スレーブY1は、この相違しているビットで最上位ビットを検索し、相違している最上位ビットが、先ほど行った番号付けの何番目であるかを確認する(ステップS32)。その番号を確認したスレーブY1は、アドレス出力を停止し、その番号と同等の基準クロック(RxClk )だけ待機する(ステップS33)。その後、再度図4の分岐1のステップS12へ戻り、分岐1でのセル転送権の獲得動作を行う。このことより、スレーブY1の方が、スレーブY2よりも相違していた"0" のビットの番号が小さければ(アドレスの値が小さい程)早くアドレスを出力することが出来るため、スレーブY2よりも早くセル転送権を獲得することが可能である。
【0088】
以下に、図5と図6を用いて図4の分岐1を、図7と図8を用いて図4の分岐2を、図9と図10、図11と図12を用いて図4の分岐3を、具体例によって詳細に説明する。なお、図5から図12においては、RxReqA[N..0]信号のNの値を5である(アドレス信号が6ビットである)と仮定するものとする。そして、RxReqA[N..0]信号の0ビット目をRxReqA0 と表示し、以下同様にしてRxReqA[N..0]信号の5ビット目をRxReqA5 と表示するものとする。
【0089】
図5と図6は図4の分岐1の動作について説明する図であり、図5は図4の分岐1を説明する構成図であり、図6は図4の分岐1を説明するタイミング図である。
【0090】
図5において、スレーブY1のアドレスを"2Fh" 、スレーブY2のアドレスを"1Fh" と割り当てたものとする。なお、図5において図1に示す構成要素に対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その説明を省略する。
【0091】
図6は、スレーブY2のみがマスタXに受信してもらいたいセルを保有した時のタイミング図である。スレーブY2は、まずRxAcq*信号の状態を確認する(図6のt1の時点)。RxAcq*信号が"1" であることを確認したスレーブY2は、セル転送権を獲得するため自アドレス"1FH" をRxReqA[5..0]信号へ出力する(図6のt2の時点)。このとき、スレーブY2は、入力したRxReqA[5..0]信号のアドレスが"1Fh" であったため、スレーブY1がセル転送権を獲得する動作を行っていないことを認識する(図6の(イ))。スレーブY1がセル転送権を獲得していないことを認識した後、RxAcq*信号に"0" を出力し(図6のt3の時点)、スレーブY2がセル転送権を獲得したことをマスタX及びスレーブY1に知らせる。
【0092】
スレーブY2は、RxAcq*信号に"0" を出力した後、マスタXよりRxEnb*に"0" が出力されたら(図6のt4の時点)、RxData[M..0]信号にセルを出力する(図6の(ロ)でt5の時点)。スレーブY2は、セルの出力の開始時点でRxSOC 信号に"1" を出力する(図6のt5の時点)。そして、図6のt5の時点以降、RxData[M..0]信号にセルのデータ信号として、1番目のヘッダH1(図6のt5)、2番目のヘッダH2(図6のt6)、、5番目のヘッダH5(図6のt9)、1番目のペイロードP1(図6のt10)、、48番目のペイロードP48(図6のt57)までが連続して出力される。
【0093】
図7と図8は図4の分岐2の動作、すなわち、スレーブY1とY2が同時にマスタXへのセル転送権を獲得しようとした場合の動作について説明する図であり、図7は図4の分岐2を説明する構成図であり、図8は図4の分岐2を説明するタイミング図である。
【0094】
図7において、スレーブY1のアドレスを"20h" 、スレーブY2のアドレスを"10h" と割り当てたものとする。なお、図7において図1に示す構成要素に対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その説明を省略する。
【0095】
図8は、スレーブY1とY2が同時にマスタXへのセル転送権を獲得しようとした場合のタイミング図である。スレーブY1、Y2は、同時にセル転送権を獲得しようとしたため、RxAcq*信号が"1" であることを確認(図8のt1の時点)した後、各々自アドレスをRxReqA[5..0]信号に出力する(図8の(イ)でt2の時点)。この様な場合、RxReqA[5..0]信号に出力されているアドレスは"00H" となる("0" が"1" よりも強い関係にあるとする)。スレーブY1、Y2は、RxReqA[5..0]信号より入力したアドレスが"00h" であるため、スレーブY1とスレーブY2が同時にセル転送権を獲得しようとしていることを知る。そこで、スレーブY1、Y2は、RxReqA[5..0]信号から入力したアドレス("00h" )と自アドレスを比較し、自アドレスよりも上位ビットに"0" が出力されているのかを確認する。
【0096】
スレーブY1について考えると、スレーブY1は、自アドレスが"20h" であるため、RxReqA[5..0]信号より入力したアドレス"00h" が自アドレスよりも上位ビットに"0" を出力されていることを知る。自アドレスよりも上位ビットに"0" が出力されていることを認識したスレーブY1は、セル転送権の権利がスレーブY2よりも低いと判断し、RxReqA[5..0]信号に出力していたアドレスの出力を停止し、次のセル転送サイクル(スレーブY2が1セル転送し終わるまでの1バスサイクルの間)待機する(図8の(ロ))。
【0097】
一方スレーブY2は、自アドレスよりも上位ビットに"0" が出力されていないことを認識したため、もう基準クロック(RxClk )1クロック分、自アドレスをRxReqA[5..0]に続けて出力する(図8の(ロ)でt3の時点)。スレーブY2はRxReqA[5..0]信号へ出力されているアドレスが、自アドレスと一致したため(図8のt3の時点)、セル転送権が獲得出来たと認識して再度RxAcq*信号の状態を確認する(図8のt3の時点)。その結果、RxAcq*信号が"1" であったため、スレーブY2は、RxAcq*信号に"0" を出力し(図8のt4の時点)、自分がセル転送権を獲得したことを、スレーブY1及びマスタXへ知らせる。この後の動作(図8のt5の時点以降)については、前述の分岐1と同様な動作であり、スレーブY2は自己の保有するセルを図8のt6以降において、1番目のヘッダH1から48番目のペイロードP48まで連続して出力する。
【0098】
図9と図10は図4の分岐3の動作、すなわち、スレーブY1とY2が同時にマスタXへのセル転送権を獲得しようとした場合であって、かつ、分岐2において1クロック後に再度自アドレスを出力したが入力アドレスが自アドレスと一致しない場合の動作、について説明する図であり、図9は図4の分岐3を説明する構成図であり、図10は図4の分岐3を説明するタイミング図である。
【0099】
図9において、スレーブY1のアドレスを"25h" 、スレーブY2のアドレスを"2Bh" と割り当てたものとする。なお、図9において図1に示す構成要素に対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その説明を省略する。
【0100】
図10は、スレーブY1とY2が同時にマスタXへのセル転送権を獲得しようとした場合であって、かつ、分岐2において1クロック後に再度自アドレスを出力したが入力アドレスが自アドレスと一致しない場合(図4のステップS22でNoの場合)の動作、について説明するタイミング図である。先ず、図4の分岐2までの動作は前述と同様であり、図10のt2の時点でスレーブY1とY2が同時に自アドレスをRxReqA[5..0]信号に出力し、かつ、図10のt3の時点で再度自アドレスを出力している。図4の分岐2のステップS22で再度出力したアドレスが更に自アドレス以外のものであった場合(図10のt3の時点)、スレーブY1及びスレーブY2は、入力したRxReqA[5..0]信号のアドレスで"0" が出力されているビットを検索する。図10ではRxReqA1 、RxReqA2 、RxReqA3 、RxReqA4 に"0" が出力されており、この様子を特に図10(イ)に挙げている。
【0101】
スレーブY1、Y2は、RxReqA[5..0]信号に出力されている"0" のビットを下位ビットより番号付けを行う。図10(イ)では、RxReqA1 に「1」、RxReqA2 に「2」、RxReqA3 に「3」、RxReqA4 に「4」と番号をつける。番号付けを行った後、スレーブY1、Y2は自アドレスと比較し、相違しているビットを検索する。検索した結果、スレーブY1では2番目のビットが相違しており(図10の(ロ))、スレーブY2は1番目と3番目のビットが相違している(図10の(ハ))ことが判明する。スレーブY1、Y2は、その相違していた"0" のビットのうち最上位ビットが、先ほど番号付けを行った内の何番目かを確認する。スレーブY1では2番目が最上位ビットであり(図10の(ロ))、スレーブY2では3番目が最上位ビットである(図10の(ハ))ことが判明する。
【0102】
番号を確認したスレーブY1、Y2は、一旦出力していたアドレスを停止し、自分の確認した番号の基準クロック(RxClk )目に、RxReqA[5..0]に再度自アドレスの出力を開始する。その後の動作は、図4の分岐1のステップS12に戻る。図10では、スレーブY1は2番目のビットが相違しているため、基準クロック(RxClk )2クロック目に再度アドレスを出力しようと試みる(図10のt5の時点で、RxReqA[5..0]にスレーブY1のアドレス"25h" が出力されている)。スレーブY2は1番目と3番目のビットが相違しているが、最上位ビットが3番目であるため、基準クロック(RxClk )3クロック目で自アドレスを再度出力する(図10のt6の時点で、RxReqA[5..0]にスレーブY2のアドレス"2Bh" が出力されている)。
【0103】
スレーブY1は自アドレスを再度出力したとき(すなわち図10のt5の時点で)、RxAcq*信号が"1" かつスレーブY1外のRxReqA[5..0]の状態が自アドレスと一致したため、セル転送権を獲得出来る。しかし、スレーブY2は自アドレスを再度送出したとき(すなわち図10のt6の時点で)、既にスレーブY1がセル転送権を獲得してしまっている(RxAcq*信号が"0" となっている)ため、セル転送権獲得の動作を停止する。
【0104】
次に、図11、図12を用いて、図4の分岐3について更に別な例をあげて説明する。
【0105】
図11と図12は図4の分岐3の動作を説明する第2の図であり、図11は図4の分岐3を説明する第2の構成図であり、図12は図4の分岐3を説明する第2のタイミング図である。
【0106】
図11において、スレーブY1のアドレスを"01h" 、スレーブY2のアドレスを"02h" と割り当てたものとする。なお、図11において図1に示す構成要素に対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その説明を省略する。
【0107】
図12は、図4の分岐3を説明する第2のタイミング図である。先ず、図4の分岐2までの動作は前述と同様であり、図12のt2の時点でスレーブY1とY2が同時に自アドレスをRxReqA[5..0]信号に出力し、かつ、図12のt3の時点で再度自アドレスを出力している。図4の分岐2のステップS22で再度出力したアドレスが更に自アドレス以外のものであった場合(図12のt3の時点)、スレーブY1及びスレーブY2は、入力したRxReqA[5..0]信号のアドレスで"0" が出力されているビットを検索する。図12ではRxReqA0 、RxReqA1 、RxReqA2 、RxReqA3 、RxReqA4 、RxReqA5 全てに"0" が出力されており、この様子を特に図12(イ)に挙げている。
【0108】
スレーブY1、Y2は、RxReqA[5..0]信号に出力されている"0" のビットを下位ビットより番号付けを行う。図12(イ)では、RxReqA0 に「1」、RxReqA1 に「2」、RxReqA2 に「3」、RxReqA3 に「4」、RxReqA4 に「5」、RxReqA5 に「6」と番号をつける。番号付けを行った後、スレーブY1、Y2は自アドレスと比較し、相違しているビットを検索する。検索した結果、スレーブY1では1番目のビットが相違しており(図12の(ロ))、スレーブY2では2番目のビットが相違している(図12の(ハ))ことが判明する。スレーブY1、Y2は、その相違していた"0" のビットのうち最上位ビットが、先ほど番号付けを行った内の何番目かを確認する。スレーブY1では1番目のみが相違しているため1番目が最上位ビットであり(図12の(ロ))、スレーブY2では2番目のみが相違しているため2番目が最上位ビットである(図12の(ハ))ことが判明する。
【0109】
番号を確認したスレーブY1、Y2は、出力していたアドレスを一旦停止し、その番号の基準クロック(RxClk )目に、RxReqA[5..0]に再度自アドレスの出力を開始する。スレーブY1は1番目が最上位ビットであったため、1クロック目(図12のt4の時点)に自アドレスを出力している。その後の動作は、図4の分岐1のステップS12に戻る。しかし、スレーブY2は2番目のビットが最上位であったため、出力していたアドレスを停止させ、再度2クロック目(図12のt5の時点)に自アドレスを出力するが、スレーブY1が既にセル転送権を獲得してしまった(RxAcq*信号が"0" となっている)ため、セル転送権獲得の動作を停止する。
【0110】
以上、詳細に説明したように本発明のATMセル転送方式によれば、各スレーブYが同時にセル転送権を獲得しようとした場合、獲得可能な優先順位は、各スレーブYのアドレスで見て、
00h >01h >02h >・・・・・・>3Eh >3Fh (RxReqA[N..0]のNを5と仮定(アドレスは6ビット)したとき)となり、アドレスの小さいスレーブYの優先順位が高くなる。
【0111】
次に、図13、図14、図15を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。
【0112】
図13は、本発明のATMセル転送方式の第2の実施形態を示すブロック図である。なお、第2の実施形態は、1つのATMレイヤデバイスと複数のPHYレイヤデバイスを接続する更に改良されたインタフェースの方式を提供するものであり、第2の実施形態においては、1つのATMレイヤデバイスをクロックマスタXXと称し、クロックマスタXXに従属する複数のPHYレイヤデバイスをスレーブZと称し、その複数のスレーブZのうち1つをスレーブZ1、他の1つをスレーブZ2として以下に説明する。
【0113】
図13を参照すると、本発明の第2の実施形態としての全体のブロック図および信号構成が示されている。すなわち、1つのATMレイヤデバイスであるところのクロックマスタXXと、複数のPHYレイヤデバイスであるところのスレーブZとから構成され、複数のスレーブZのうち1つをスレーブZ1、他の1つをスレーブZ2として全体ブロックが構成されている。そして、クロックマスタXXとスレーブZ(スレーブZ1、スレーブZ2)との間は、図13に示すようなバス接続形態の信号線により接続されている。
【0114】
第2の実施形態において、クロックマスタXXは、各スレーブZに対しセル送受信用のクロックを供給するだけの機能を有している。そして、各スレーブZは、スレーブZ相互間でセルを送受信する機能を有している。すなわち、第1の実施形態においてはマスタ(ATMレイヤデバイス)とスレーブ(PHYレイヤデバイス)間でセルの送受信を行う方式を提供したが、第2の実施形態においてはスレーブ(PHYレイヤデバイス)間でのみセルの送受信を行う方式を提供している。従って、図13に示す各信号名は、送受信用の信号であるという意味合いから、「TRx 」を頭に付した信号名とした。クロックマスタXXとスレーブZとの間で送受される信号について、図14を参照して説明する。
【0115】
図14は、第2の実施形態の信号線について説明する図である。なお、図14においては、クロックマスタXXを単にマスタと称し、スレーブZを単にスレーブと称することとする。
【0116】
図14において、各信号はセルの送受信用の信号であるため、送信と受信の区別は無いものとなっている。
【0117】
図14の信号は、図2(B)に示した第1の実施形態のインタフェースの信号線とほぼ同様であるが、RxEnb*信号が削除されているところが異なっている。以下に詳述する。
【0118】
図14のTRxClkは、マスタからスレーブに送出する送受信用のクロック信号であり、スレーブはこの送受信クロック信号に同期して信号送受動作を行う。
【0119】
TRxReqA[N..0] は、セルを他のスレーブに対して送信したいスレーブが、セル転送の権利を獲得するために自らのアドレスを出力する信号線であり、N+1ビットで構成されている。TRxReqA[N..0] がN+1ビットであるため、図2(B)のRxReqA[N..0]で述べたと同様に、1つのマスタに接続可能なスレーブの数の上限に制限がなくなるものとなる。TRxReqA[N..0] はスレーブから他のスレーブに送出される。
【0120】
TRxData[M..0] は、スレーブが他のスレーブに送受信するセルの送受信データ信号で、Mの値が7の8ビットモードの場合はTRxData[7..0] の8本の送受信データバスを使用し、Mの値が15の16ビットモードの場合は更にTRxData[15..8]の拡張バスを使用する。
【0121】
TRxAcq* は、或るスレーブがセルの転送権を獲得した場合に、該スレーブから他のスレーブに対して出力される信号である。
【0122】
TRxSOCは、送受信するセルの先頭を示す信号であり、スレーブから他のスレーブに送出される。
【0123】
次に、図15を参照して、スレーブZの構成について説明する。
【0124】
図15は、第2の実施形態におけるスレーブ(PHYレイヤデバイス)の構成を示す詳細ブロック図である。
【0125】
図15において、スレーブZは、セル送受信制御部50と調停部51、及びセル転送要求部52で構成されている。
【0126】
そして、スレーブZは、クロックマスタXXからTRxClk信号をセル送受信制御部50と調停部51で入力し、セル送受信の基準クロックとする。セル転送要求部52より送受信セル信号62がセル送受信制御部50に送られると、セル送受信制御部50は、調停部51にセル転送獲得要求信号60を出力し、セル転送権(他のスレーブZへセルを受信させるための権利)を獲得しようとする。
【0127】
このセル転送獲得要求信号60を入力した調停部51は、セル転送権を獲得すべくTRxReqA[N..0] 信号へ自スレーブに割り当てられたアドレスを出力する。このときスレーブZ内の調停部51は、常にTRxReqA[N..0] 信号を入力している。スレーブZ内の調停部51は、自アドレスをTRxReqA[N..0] 信号に出力した後、入力するTRxReqA[N..0] 信号の状態でセル転送権を獲得できたのかを判断する。
【0128】
スレーブZが、他のスレーブZへのセル転送権を獲得できた時、スレーブZ内の調停部51は、スレーブZ外のTRxAcq* 信号に"0" を出力する。このことにより、自分が他のスレーブZへのセル転送権を獲得したことを他のスレーブZに知らせる。また、調停部51は、セル転送獲得信号61をセル送受信制御部50に出力し、セル送受信制御部50にセル転送権を獲得したことを知らせる。
【0129】
その後、セル送受信制御部50は、TRxData[M..0] 信号にセルを出力する。このときセルの先頭バイトでTRxSOCに"1" を出力する。
【0130】
次に、第2の実施形態の動作について説明する。
【0131】
第2の実施形態は、或るスレーブZ(例えばスレーブZ1)から他のスレーブZ(例えばスレーブZ2)にセルを転送する方式を提供するものであるため、第1の実施形態で述べたマスタ(ATMレイヤデバイス)によるセル受信動作が無く、代わりに他のスレーブZ(スレーブZ2)がセルを受信する。従って、第2の実施形態の動作は、図4のフローチャートで述べたステップS17(マスタがセルを受信可能なときに、RxEnb*信号に"0" を出力する(セル転送の許可を出す))の動作が無いところだけが第1の実施形態の動作と異なっている。そして、或るスレーブZ(スレーブZ1)がセル転送権を獲得するための動作は、ステップS17を除いて図4と同一である。このため、第2の実施形態の動作についてのこれ以上の説明を省略する。
【0132】
以上述べたように、本発明の第2の実施形態は、第1の実施形態のマスタXがクロックマスタXXに置き換わっており、クロックマスタXXはセル送受信用の基準クロックを出力するだけとなっている。そして、各スレーブZが他のスレーブZへセルを送信したいときには、スレーブZ自らがセル転送権を獲得する動作を行う。このため、スレーブZにおいてはセルの送信と受信を別々に考慮する必要が無くなり、送受信を一体化させることが可能となり、スレーブZ同士間に接続される信号線の数を非常に少なく出来る、という効果を有している。
【0133】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のATMセル転送方式は、現在のATMフォーラムのUTOPIAレベル2の規定において、RxAddr[4..0]信号に代えてRxReqA[N..] 信号を設け、スレーブ(PHYレイヤデバイス)がマスタ(ATMレイヤデバイス)にセルを受信させたいときに、スレーブ(PHYレイヤデバイス)自らが自アドレスを出力してセル転送権を獲得できるので、セル転送効率を上げることができる、という効果を有している。
【0134】
また、UTOPIAレベル2で規定されているスレーブ(PHYレイヤデバイス)のアドレス信号を、5ビットから更に複数ビットに増加させた場合であっても、スレーブ(PHYレイヤデバイス)自らがセル転送権を獲得できるので、セル転送効率が下がらないという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のATMセル転送方式の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】本実施形態の信号線について説明する図である。
【図3】本実施形態におけるスレーブ(PHYレイヤデバイス)の送信側の構成を示す詳細ブロック図である。
【図4】本実施形態の動作を説明するフローチャートである。
【図5】図4の分岐1を説明する構成図である。
【図6】図4の分岐1を説明するタイミング図である。
【図7】図4の分岐2を説明する構成図である。
【図8】図4の分岐2を説明するタイミング図である。
【図9】図4の分岐3を説明する構成図である。
【図10】図4の分岐3を説明するタイミング図である。
【図11】図4の分岐3を説明する第2の構成図である。
【図12】図4の分岐3を説明する第2のタイミング図である。
【図13】本発明のATMセル転送方式の第2の実施形態を示すブロック図である。
【図14】第2の実施形態の信号線について説明する図である。
【図15】第2の実施形態におけるスレーブ(PHYレイヤデバイス)の構成を示す詳細ブロック図である。
【図16】従来のUTOPIAレベル2における、1つのATMレイヤデバイス(マスタ)と複数のPHYレイヤデバイス(スレーブ)との間の各信号線の接続形態を示す図である。
【図17】従来のUTOPIAレベル2のインタフェースの信号線について説明する図である。
【図18】マスタ(ATMレイヤデバイス)からスレーブ(PHYレイヤデバイス)に対しセルを送信する場合のタイミング図である。
【図19】マスタ(ATMレイヤデバイス)がスレーブ(PHYレイヤデバイス)からセルを受信する場合のタイミング図である。
【図20】従来のUTOPIAレベル2における、スレーブ(PHYレイヤデバイス)の送信側の構成を示す詳細ブロック図である。
【符号の説明】
V マスタ
W スレーブ
X マスタ
XX クロックマスタ
Y スレーブ
Z スレーブ
10 セル転送制御部
11 調停部
12 セル転送要求部
20 セル転送獲得要求信号
21 セル転送獲得信号
22 転送セル信号
50 セル送受信制御部
51 調停部
52 セル転送要求部
60 セル転送獲得要求信号
61 セル転送獲得信号
62 送受信セル信号
110 セル転送制御部
111 アドレス制御部
112 セル転送要求部
120 転送セル保有信号
121 セル転送許可信号
122 転送セル信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ATM (Asynchronous Transfer Mode) cell transfer system, and more particularly to a system for connecting an ATM layer device to a plurality of PHY (Physical Layer Protocol) layer devices. The present invention relates to an ATM cell transfer system that makes it possible to acquire a transfer right to transfer an ATM cell to an ATM layer device by outputting an address.
[0002]
[Prior art]
In an ATM device for multiplexing and demultiplexing ATM cells, an interface named UTOPIA (Universal Test and Operation PHY (Physical Layer Protocol) Interface for ATM) as a standardized interface between an ATM layer device and a PHY layer device. Is advocated by the ATM Forum. The ATM Forum (formally The ATM Forum) is a private-level organization established for the purpose of quickly spreading ATM as a user-friendly network construction technology. We perform activities such as.
[0003]
There are several levels of UTOPIA interfaces, and the UTOPIA
[0004]
As an example of a technique related to such UTOPIA
[0005]
The interface between one ATM layer device and a plurality of PHY layer devices as defined in UTOPIA
[0006]
FIG. 16 is a diagram showing a connection form of each signal line between one ATM layer device (master) and a plurality of PHY layer devices (slave) in the conventional UTOPIA
[0007]
One master V and a plurality of slaves W (slave W1, slave W2) are connected by signal lines in a bus connection form as shown in FIG. A signal transmitted and received between the master V and each slave W will be described with reference to FIG.
[0008]
FIG. 17 is a diagram for explaining signal lines of a conventional UTOPIA
[0009]
In FIG. 17, (A) shows a signal used when the master transmits an ATM cell (hereinafter, ATM cell is simply abbreviated as a cell) to the slave (Tx), and (B) shows that the master is a slave. The signal used when receiving a cell from (Rx) is shown.
[0010]
TxClk in FIG. 17A is a transmission clock signal transmitted from the master to the slave, and the slave performs a signal transmission / reception operation in synchronization with the transmission clock signal.
[0011]
TxAddr [4..0] is a 5-bit transmission address signal for selecting a cell transmission destination slave, and is transmitted from the master to the slave. Since TxAddr is 5 bits and all 5 bits are “1” addresses (ie, “1Fh”) are reserved words in UTOPIA
[0012]
TxData [M..0] is a cell transmission data signal transmitted from the master to the slave. In the 8-bit mode with M value of 7, TxData [7..0] uses 8 transmission data buses. However, in the 16-bit mode where the value of M is 15, an expansion bus of TxData [15..8] is used.
[0013]
TxClav is a signal indicating the state of the cell storage buffer of the slave, and is transmitted from the slave to the master when the cell storage buffer is available in an empty state, that is, when a cell transmitted from the master can be received.
[0014]
TxEnb * is a signal indicating cell transmission data transfer enable, and is transmitted from the master to the slave. Note that “*” after the signal name indicates negative logic, is low active, and the same applies to the following signals.
[0015]
TxSOC is a signal indicating the head of a cell to be transmitted, and is transmitted from the master to the slave.
[0016]
RxClk in FIG. 17B is a reception clock signal transmitted from the master to the slave, and the slave performs a signal transmission / reception operation in synchronization with this reception clock signal.
[0017]
RxAddr [4..0] is a 5-bit reception address signal for selecting a transmission source slave of a cell received by the master, and is transmitted from the master to the slave.
[0018]
RxData [M..0] is the received data signal of the cell that the master receives from the slave. In the 8-bit mode with M value of 7, RxData [7..0] uses 8 received data buses. However, in the 16-bit mode where the value of M is 15, an expansion bus of RxData [15..8] is used.
[0019]
RxClav is a signal indicating the state of the cell storage buffer of the slave, and is transmitted from the slave to the master when the cell is held in the cell storage buffer, that is, when the cell that the master wants to receive is held.
[0020]
RxEnb * is a signal indicating cell receive data transfer enable, and is sent from the master to the slave.
[0021]
RxSOC is a signal indicating the head of the cell to be received, and is transmitted from the slave to the master.
[0022]
Next, the operation in the connection form of each signal line shown in FIG. 16 will be described with reference to timing charts shown in FIGS.
[0023]
FIG. 18 is a timing chart when a cell is transmitted from a master (ATM layer device) to a slave (PHY layer device).
[0024]
In FIG. 18, the master V outputs (a) the TxClk signal as a transmission reference clock of the cell on the transmission side as seen from the master V. In synchronization with this reference clock, the master V outputs an address corresponding to each slave W (slave W1, slave W2) and “1Fh” to the (b) TxAddr [4..0] signal every other clock. At this time, assuming that the number of slaves W subordinate to the master V is 31 which is the maximum number defined in
[0025]
If the slaves W1 and W2 can accept a cell transmitted from the master V when their address is output to the TxAddr [4..0] signal, (c) “1” is set in the TxClav signal. (TxClav signal is normally "0"). At time t4 in FIG. 18, “1” is output to the TxClav signal from the slave W (slave W1 or slave W2) having “2h” as its own address.
[0026]
If the destination slave W (slave W1 or slave W2) can accept the cell, the master V outputs the destination address to the TxAddr [4..0] signal (at time t7 in FIG. 18) ( d) “0” is output to the TxEnb * signal (at time t8 in FIG. 18). When the slave W1 and W2 output their own address to the TxAddr [4..0] signal and “0” to the TxEnb * signal, the slave V1 and the cell W2 (f) TxData [M..0] Wait for output.
[0027]
The master V outputs a cell to the (f) TxData [M..0] signal, and simultaneously outputs (1) "1" for one reference clock to the TxSOC signal at the beginning of the cell (at time t8 in FIG. 18). ). Then, after the time point t8 in FIG. 18, (f) TxData [M..0] signal as a cell data signal, the first header (header: destination information) H1, the second header H2, the fifth A header H5 (not shown), a first payload (Payload: user information) P1 (not shown), and a 48th payload P48 are continuously output.
[0028]
In addition, the master V continues to output (b) the TxData [M..0] to the slave W (slave W1, slave W2) in response to the (b) TxAddr [4..0] signal. The corresponding address is output, and it is continuously checked whether each slave W can receive a cell or not. This operation is called polling.
[0029]
FIG. 19 is a timing chart when the master (ATM layer device) receives a cell from the slave (PHY layer device).
[0030]
In FIG. 19, the master V outputs (a) the RxClk signal to the cell reception reference clock on the receiving side as seen from the master V. Also, the address corresponding to each slave W (slave W1, slave W2) and “1Fh” are alternately output to the (b) RxAddr [4..0] signal, and the cell that each slave W wants to receive by the master V is sent. Check if you have it. This operation is called polling. If the slave W1 or the slave W2 has a cell to be received by the master V when (b) its own address is output to the RxAddr [4..0] signal, (c) the RxClav signal is set to “1”. (The RxClav signal is normally "0"). At time t4 in FIG. 19, “1” is output to the RxClav signal from the slave W (slave W1 or slave W2) having “2h” as its own address.
[0031]
The master V looks at the state of this (c) RxClav signal and confirms whether there is a slave W holding a cell to be received by the master V. If there is a slave W holding the cell to be received, (b) the address corresponding to the slave W is output to the RxAddr [4..0] signal (at time t7 in FIG. 19), (d ) “0” is output to the RxEnb * signal (at time t8 in FIG. 19). When slave W1 or slave W2 has its own address output to the RxAddr [4..0] signal and "0" is output to the RxEnb * signal, (f) RxData [M..0] signals the cell. Output (at time t9 in FIG. 19). (F) When a cell is output to the RxData [M..0] signal, the slave W1 or the slave W2 outputs "1" to the RxSOC signal for one clock of the reference clock at the head of the transmission cell. (Time t9 in FIG. 19). Then, after time t9 in FIG. 19, cells (up to H1, H2,..., P48) are output from the slave W to the (f) RxData [M..0] signal. Master V always polls even if it is receiving a cell from slave W.
[0032]
Next, the configuration of the slave W on the transmission side will be described with reference to FIG.
[0033]
FIG. 20 is a detailed block diagram showing the configuration of the transmission side of the slave (PHY layer device) in the
[0034]
In FIG. 20, the transmitting side (the receiving side as seen from the master V) in the slave W includes a cell
[0035]
The cell
[0036]
[Problems to be solved by the invention]
In the interface between one ATM layer device (master) and a plurality of PHY layer devices (slave) as defined in the
[0037]
Furthermore, in the
[0038]
In the ATM
[0039]
[Means for Solving the Problems]
The ATM cell transfer system of the present invention is an ATM cell transfer system in a system in which an ATM layer device and a plurality of PHY layer devices are connected at
[0041]
Also The self-address output signal line is composed of arbitrary N + 1 bits, and there is no upper limit to the number of the PHY layer devices that can be subordinate to the ATM layer device.
[0042]
further The cell transfer right acquisition means gives a high priority to the PHY layer device having a small address of the PHY layer device when a plurality of PHY layer devices try to acquire a right to transfer a cell simultaneously. It is characterized by.
[0043]
Also The cell transmission side configuration of the PHY layer device includes a cell transfer request unit that outputs a transfer cell signal when a cell to be received by the ATM layer device is held, and a cell transfer acquisition request when the transfer cell signal is input. A cell transfer control unit that outputs a signal; and when the cell transfer acquisition request signal is input, the cell transfer right acquisition means acquires a right to transfer the cell, and when the right to transfer the cell is acquired, the cell transfer And an arbitration unit that outputs an acquisition signal to the cell transfer control unit.
[0044]
further In the ATM cell transfer system of a system in which an ATM layer device and a plurality of PHY layer devices are connected at
[0046]
Further, the second self-address output signal line is composed of arbitrary N + 1 bits, and there is no upper limit to the number of the PHY layer devices that can be subordinate to the ATM layer device.
[0047]
Furthermore, when the plurality of PHY layer devices try to acquire the right to transfer cells simultaneously, the second cell transfer right acquisition unit gives higher priority to the PHY layer device having a small address of the PHY layer device. It is characterized by giving a ranking.
[0048]
The PHY layer device has a second cell transfer request unit that outputs a transmission / reception cell signal when a cell to be received by another PHY layer device is held, and a second cell when the transmission / reception cell signal is input. A cell transmission / reception control unit that outputs a transfer acquisition request signal, and when the second cell transfer acquisition request signal is input, the second cell transfer right acquisition means acquires a right to transfer the cell and transfers the cell And a second arbitration unit that outputs a second cell transfer acquisition signal to the cell transmission / reception control unit when a right to acquire is acquired.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0050]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the ATM cell transfer system of the present invention. Note that this embodiment provides an improved interface method for connecting one ATM layer device and a plurality of PHY layer devices. In this embodiment, one ATM layer device is referred to as a master X. A plurality of PHY layer devices subordinate to the master X will be referred to as a slave Y, and one of the plurality of slaves Y will be described as a slave Y1 and the other one as a slave Y2.
[0051]
Referring to FIG. 1, there is shown an overall block diagram and signal structure as an embodiment of the present invention. That is, it is composed of a master X that is one ATM layer device and a slave Y that is a plurality of PHY layer devices, one of the plurality of slaves Y being a slave Y1, and the other being a slave Y2. The entire block is configured as follows. The master X and the slave Y (slave Y1, slave Y2) are connected by a signal line having a bus connection form as shown in FIG. Signals transmitted and received between the master X and the slave Y will be described with reference to FIG.
[0052]
FIG. 2 is a diagram for explaining the signal lines of the present embodiment. In FIG. 2, the master X is simply referred to as a master, and the slave Y is simply referred to as a slave.
[0053]
In FIG. 2, (A) shows signals used when the master transmits a cell (ATM cell) to the slave (Tx), and (B) shows when the master receives a cell from the slave (Rx). The signal used for is shown.
[0054]
The signal of FIG. 2A is the same as the signal line of the
[0055]
TxClk in FIG. 2A is a transmission clock signal transmitted from the master to the slave, and the slave performs a signal transmission / reception operation in synchronization with the transmission clock signal.
[0056]
TxAddr [N..0] is an N + 1-bit transmission address signal for selecting a cell transmission destination slave, and is transmitted from the master to the slave. Since TxAddr is N + 1 bits, there is no upper limit on the number of slaves that can be connected to one master.
[0057]
TxData [M..0] is a cell transmission data signal transmitted from the master to the slave. In the 8-bit mode with M value of 7, TxData [7..0] uses 8 transmission data buses. However, in the 16-bit mode where the value of M is 15, an expansion bus of TxData [15..8] is used.
[0058]
TxClav is a signal indicating the state of the cell storage buffer of the slave, and is transmitted from the slave to the master when the cell storage buffer is available in an empty state, that is, when a cell transmitted from the master can be received.
[0059]
TxEnb * is a signal indicating cell transmission data transfer enable, and is transmitted from the master to the slave. Note that “*” after the signal name indicates negative logic, is low active, and the same applies to the following signals.
[0060]
TxSOC is a signal indicating the head of a cell to be transmitted, and is transmitted from the master to the slave.
[0061]
The signal of FIG. 2B is almost the same as the signal line of the
[0062]
RxClk in FIG. 2B is a reception clock signal transmitted from the master to the slave, and the slave performs a signal transmission / reception operation in synchronization with this reception clock signal.
[0063]
RxReqA [N..0] is a signal line from which a slave who wants to transmit a cell to the master outputs his / her address in order to acquire the right of cell transfer, and is composed of N + 1 bits. Since RxReqA [N..0] is N + 1 bits, the upper limit on the number of slaves that can be connected to one master is not limited, as described for TxAddr in FIG. The signal name of RxReqA is named from the meaning of outputting a slave address (A: Address) in order to request acquisition of a cell transfer right (Req: Request). Also, RxReqA [N..0] outputs the address of the slave to be permitted even when the master permits cell transfer to the slave. There are cases where the data is transmitted to the master and data is transmitted from the master to the slave.
[0064]
RxData [M..0] is the received data signal of the cell that the master receives from the slave. In the 8-bit mode with M value of 7, RxData [7..0] uses 8 received data buses. However, in the 16-bit mode where the value of M is 15, an expansion bus of RxData [15..8] is used.
[0065]
RxAcq * is a signal that is output from the slave to the master and other slaves when a certain slave acquires the transfer right of the cell. The signal name of RxAcq * is named from the meaning of a response (Acq: Acknowledge) to the acquisition of the cell transfer right.
[0066]
RxEnb * is a signal indicating cell receive data transfer enable, and is sent from the master to the slave.
[0067]
RxSOC is a signal indicating the head of the cell to be received, and is transmitted from the slave to the master.
[0068]
The signal line of the present embodiment has been described above with reference to FIG. 2, but the signal configuration and operation on the transmission side of the master X, that is, the reception side of the slave Y, are the same as those in the
[0069]
Next, the configuration on the transmission side of the slave Y will be described with reference to FIG.
[0070]
FIG. 3 is a detailed block diagram showing the configuration of the transmission side of the slave (PHY layer device) in the present embodiment.
[0071]
In FIG. 3, the transmission side (reception side viewed from the master X) in the slave Y includes a cell
[0072]
Then, the slave Y inputs the RxClk signal in the cell
[0073]
The
[0074]
When the slave Y has acquired the right to transfer the cell to the master X, the
[0075]
Thereafter, when “0” is output from the master X to RxEnb * (meaning cell output permission), the cell
[0076]
Next, the operation of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
[0077]
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the present embodiment.
[0078]
In FIG. 4, the operation when it is assumed that there are two slaves Y, slave Y1 and slave Y2, subordinate to master X will be described.
[0079]
First, the
[0080]
If the address input from the RxReqA [N..0] signal outside the slave Y1 is the own address (Yes in step S15), “0” is output to the RxAcq * signal to acquire the transfer right (step S16). ). If it is other than its own address (slave Y2 is also trying to acquire the right to transfer cells to master X) (No in step S15), the process proceeds to step S21 of branch 2 (
[0081]
The master X confirms the state of the RxReqA [N..0] signal when the RxAcq * signal becomes “0”, and recognizes the slave Y transferring the cell. The master X that recognizes the slave Y that transfers the cell outputs “0” (transfer permission) to the RxEnb * signal and waits for the cell to be output from the slave Y. The cell
[0082]
Next, the
[0083]
When the branch Y2 is entered, the slave Y1 confirms whether the address input from the RxReqA [N..0] signal is “0” being output in a higher bit than the self address (step S21). If “0” is output in the upper bits (Yes in step S21), the slave Y1 determines that the right to acquire cell transfer is lower than the slave Y2, stops output of the address, and performs one bus cycle (1 After waiting (cell transfer time) (step S23), the process proceeds to step S12 of
[0084]
If there is no “0” in the upper bits of its own address, it is determined that the slave Y1 has a higher right to acquire cell transfer than the slave Y2 (No in step S21), and then one clock of the reference clock (RxClk). Waits for as many minutes as possible while outputting its own address. After outputting for another clock, the RxReqA [N..0] signal is confirmed again (step S22). If an address other than its own address has been output to the RxReqA [N..0] signal (No in step S22), the process proceeds to step S31 of
[0085]
Next, the
[0086]
When the process proceeds to
[0087]
The slave Y1 searches for the most significant bit with the different bits, and confirms the numbering of the numbering performed earlier (step S32). The slave Y1 confirming the number stops address output and waits for the reference clock (RxClk) equivalent to the number (step S33). Thereafter, the process returns to step S12 of
[0088]
4 and FIG. 4 using FIG. 7 and FIG. 8, and FIG. 4 using FIG. 9 and FIG. The
[0089]
5 and 6 are diagrams for explaining the operation of the
[0090]
In FIG. 5, it is assumed that the address of the slave Y1 is assigned as “2Fh” and the address of the slave Y2 is assigned as “1Fh”. 5 that correspond to the components shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals or symbols, and the description thereof is omitted.
[0091]
FIG. 6 is a timing chart when only the slave Y2 has a cell that the master X wants to receive. The slave Y2 first checks the state of the RxAcq * signal (at time t1 in FIG. 6). The slave Y2 confirming that the RxAcq * signal is “1” outputs its own address “1FH” to the RxReqA [5..0] signal in order to acquire the cell transfer right (at time t2 in FIG. 6). At this time, since the address of the input RxReqA [5..0] signal is “1Fh”, the slave Y2 recognizes that the slave Y1 is not performing the operation of acquiring the cell transfer right (( A)). After recognizing that the slave Y1 has not acquired the cell transfer right, "0" is output to the RxAcq * signal (at time t3 in FIG. 6), and the master X and the slave Y2 have acquired the cell transfer right. Inform slave Y1.
[0092]
Slave Y2 outputs “0” to the RxAcq * signal, and then outputs “0” to RxEnb * from the master X (at time t4 in FIG. 6), and outputs a cell to the RxData [M..0] signal. (At time t5 in FIG. 6B). The slave Y2 outputs “1” to the RxSOC signal at the start of cell output (time t5 in FIG. 6). After the time t5 in FIG. 6, the first header H1 (t5 in FIG. 6), the second header H2 (t6 in FIG. 6), RxData [M..0] signal as the cell data signal, The fifth header H5 (t9 in FIG. 6), the first payload P1 (t10 in FIG. 6), and the 48th payload P48 (t57 in FIG. 6) are continuously output.
[0093]
FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining the operation of
[0094]
In FIG. 7, it is assumed that the address of the slave Y1 is assigned as “20h” and the address of the slave Y2 is assigned as “10h”. 7 that correspond to the components shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals or symbols, and the description thereof is omitted.
[0095]
FIG. 8 is a timing chart when the slaves Y1 and Y2 try to acquire the cell transfer right to the master X at the same time. Since the slaves Y1 and Y2 tried to acquire the cell transfer right at the same time, after confirming that the RxAcq * signal is “1” (at the time t1 in FIG. 8), each of the slaves Y1 and Y2 sets their own address to RxReqA [5..0]. The signal is output (at time t2 in FIG. 8B). In such a case, the address output to the RxReqA [5..0] signal is “00H” (assuming that “0” is stronger than “1”). The slaves Y1 and Y2 know that the address inputted from the RxReqA [5..0] signal is “00h”, so that the slave Y1 and the slave Y2 are trying to acquire the cell transfer right at the same time. Therefore, the slaves Y1 and Y2 compare their own address with the address ("00h") input from the RxReqA [5..0] signal, and confirm that "0" is output in the higher bits than the own address. To do.
[0096]
Considering the slave Y1, since the slave Y1 has its own address "20h", the address "00h" input from the RxReqA [5..0] signal is output with "0" in the higher bits than the own address. Know that you are. Recognizing that “0” is output in the upper bits of its own address, slave Y1 determines that the right to transfer the cell is lower than slave Y2, and outputs it to the RxReqA [5..0] signal. The address output is stopped and the next cell transfer cycle (for one bus cycle until the slave Y2 finishes transferring one cell) is waited ((B) in FIG. 8).
[0097]
On the other hand, the slave Y2 recognizes that "0" is not output in the higher bits of its own address, so it outputs its own address following RxReqA [5..0] for one more reference clock (RxClk). (Time point t3 in FIG. 8B). Slave Y2 recognizes that the cell transfer right has been acquired because the address output to the RxReqA [5..0] signal coincides with its own address (at time t3 in FIG. 8), and changes the state of the RxAcq * signal again. Confirm (time t3 in FIG. 8). As a result, since the RxAcq * signal is “1”, the slave Y2 outputs “0” to the RxAcq * signal (at time t4 in FIG. 8), indicating that the slave Y1 has acquired the cell transfer right. And inform the master X. The subsequent operation (after time t5 in FIG. 8) is the same operation as that of the above-described
[0098]
FIGS. 9 and 10 show the operation of
[0099]
In FIG. 9, it is assumed that the address of the slave Y1 is “25h” and the address of the slave Y2 is “2Bh”. 9 that correspond to the components shown in FIG. 1 are assigned the same reference numerals or symbols, and descriptions thereof are omitted.
[0100]
FIG. 10 shows a case where slaves Y1 and Y2 try to acquire a cell transfer right to master X at the same time, and the address is output again after one clock in
[0101]
The slaves Y1 and Y2 number the “0” bits output to the RxReqA [5..0] signal from the lower bits. In FIG. 10A, “1” is assigned to RxReqA1, “2” is assigned to RxReqA2, “3” is assigned to RxReqA3, and “4” is assigned to RxReqA4. After numbering, the slaves Y1 and Y2 compare with their own addresses and search for different bits. As a result of the search, the second bit is different in the slave Y1 ((b) in FIG. 10), and the first and third bits are different in the slave Y2 ((c) in FIG. 10). Prove. The slaves Y1 and Y2 check which number of the different "0" bits the numbering of which has been performed earlier is the most significant bit. It turns out that the second is the most significant bit in the slave Y1 ((b) in FIG. 10), and the third is the most significant bit in the slave Y2 ((c) in FIG. 10).
[0102]
The slaves Y1 and Y2 whose number is confirmed stop the address that was once output, and start outputting their own address again at RxReqA [5..0] at the reference clock (RxClk) of their confirmed number. . The subsequent operation returns to step S12 of
[0103]
When the slave Y1 outputs its own address again (that is, at time t5 in FIG. 10), the RxAcq * signal is "1" and the state of RxReqA [5..0] outside the slave Y1 matches the own address. Transfer right can be acquired. However, when the slave Y2 sends its own address again (that is, at time t6 in FIG. 10), the slave Y1 has already acquired the cell transfer right (the RxAcq * signal is “0”). Therefore, the cell transfer right acquisition operation is stopped.
[0104]
Next, with reference to FIGS. 11 and 12, the
[0105]
11 and 12 are second diagrams for explaining the operation of the
[0106]
In FIG. 11, it is assumed that the address of the slave Y1 is assigned as “01h” and the address of the slave Y2 is assigned as “02h”. In FIG. 11, components corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals or symbols, and description thereof is omitted.
[0107]
FIG. 12 is a second timing
[0108]
The slaves Y1 and Y2 number the “0” bits output to the RxReqA [5..0] signal from the lower bits. In FIG. 12 (a), RxReqA0 is numbered “1”, RxReqA1 is “2”, RxReqA2 is “3”, RxReqA3 is “4”, RxReqA4 is “5”, and RxReqA5 is “6”. After numbering, the slaves Y1 and Y2 compare with their own addresses and search for different bits. As a result of the search, it is found that the first bit is different in the slave Y1 ((b) in FIG. 12), and the second bit is different in the slave Y2 ((c) in FIG. 12). The slaves Y1 and Y2 check the highest bit among the different "0" bits among the numbering performed earlier. Since only the first is different in the slave Y1, the first is the most significant bit ((b) in FIG. 12), and since only the second is different in the slave Y2, the second is the most significant bit ( (C) in FIG. 12 is found.
[0109]
The slaves Y1 and Y2 whose number has been confirmed temporarily stop the address that has been output, and start outputting their own address again at RxReqA [5..0] at the reference clock (RxClk) of that number. Since the first bit is the most significant bit, the slave Y1 outputs its own address at the first clock (time t4 in FIG. 12). The subsequent operation returns to step S12 of
[0110]
As described above in detail, according to the ATM cell transfer system of the present invention, when each slave Y tries to acquire the cell transfer right at the same time, the priority order that can be acquired is determined by the address of each slave Y.
00h>01h>02h> ... 3Eh> 3Fh (assuming N of RxReqA [N..0] is 5 (when the address is 6 bits)) Get higher.
[0111]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13, FIG. 14, and FIG.
[0112]
FIG. 13 is a block diagram showing a second embodiment of the ATM cell transfer system of the present invention. The second embodiment provides a further improved interface method for connecting one ATM layer device and a plurality of PHY layer devices. In the second embodiment, one ATM layer device is provided. Will be referred to as clock master XX, a plurality of PHY layer devices subordinate to clock master XX will be referred to as slave Z, one of the plurality of slaves Z will be described as slave Z1, and the other one will be described as slave Z2.
[0113]
Referring to FIG. 13, there is shown an overall block diagram and signal configuration as a second embodiment of the present invention. That is, it is composed of a clock master XX that is one ATM layer device and a slave Z that is a plurality of PHY layer devices, one of the plurality of slaves Z being a slave Z1, and the other one being a slave. The entire block is configured as Z2. The clock master XX and the slave Z (slave Z1, slave Z2) are connected by a signal line having a bus connection form as shown in FIG.
[0114]
In the second embodiment, the clock master XX has a function of only supplying a clock for cell transmission / reception to each slave Z. Each slave Z has a function of transmitting and receiving cells between the slaves Z. That is, in the first embodiment, a method of transmitting and receiving cells between a master (ATM layer device) and a slave (PHY layer device) is provided, but in the second embodiment, between a slave (PHY layer device). Only a method for transmitting and receiving cells is provided. Accordingly, each signal name shown in FIG. 13 is a signal name prefixed with “TRx” in the sense that it is a signal for transmission and reception. Signals transmitted and received between the clock master XX and the slave Z will be described with reference to FIG.
[0115]
FIG. 14 is a diagram illustrating a signal line according to the second embodiment. In FIG. 14, the clock master XX is simply referred to as a master, and the slave Z is simply referred to as a slave.
[0116]
In FIG. 14, since each signal is a signal for cell transmission / reception, there is no distinction between transmission and reception.
[0117]
The signal in FIG. 14 is substantially the same as the signal line of the interface of the first embodiment shown in FIG. 2B, except that the RxEnb * signal is deleted. This will be described in detail below.
[0118]
TRxClk in FIG. 14 is a transmission / reception clock signal transmitted from the master to the slave, and the slave performs a signal transmission / reception operation in synchronization with the transmission / reception clock signal.
[0119]
TRxReqA [N..0] is a signal line from which a slave that wants to transmit a cell to another slave outputs its own address in order to acquire the right to transfer the cell, and is composed of N + 1 bits. Since TRxReqA [N..0] is N + 1 bits, there is no limit on the upper limit of the number of slaves that can be connected to one master, as described for RxReqA [N..0] in FIG. It becomes. TRxReqA [N..0] is sent from one slave to another.
[0120]
TRxData [M..0] is a cell transmission / reception data signal that the slave transmits / receives to / from other slaves. In the 8-bit mode with M value of 7, TRxData [7..0] 8 transmission / reception data buses In the 16-bit mode where the value of M is 15, the expansion bus of TRxData [15..8] is used.
[0121]
TRxAcq * is a signal that is output from a slave to another slave when a certain slave acquires the transfer right of the cell.
[0122]
TRxSOC is a signal indicating the head of a cell to be transmitted / received, and is transmitted from a slave to another slave.
[0123]
Next, the configuration of the slave Z will be described with reference to FIG.
[0124]
FIG. 15 is a detailed block diagram illustrating a configuration of a slave (PHY layer device) in the second embodiment.
[0125]
In FIG. 15, the slave Z includes a cell transmission /
[0126]
Then, the slave Z inputs the TRxClk signal from the clock master XX by the cell transmission /
[0127]
The
[0128]
When the slave Z has acquired the right to transfer cells to another slave Z, the
[0129]
Thereafter, the cell transmission /
[0130]
Next, the operation of the second embodiment will be described.
[0131]
Since the second embodiment provides a method for transferring cells from a certain slave Z (for example, slave Z1) to another slave Z (for example, slave Z2), the master (described in the first embodiment) There is no cell reception operation by the ATM layer device, and another slave Z (slave Z2) receives the cell instead. Therefore, the operation of the second embodiment is the same as step S17 described in the flowchart of FIG. 4 (when the master can receive a cell, “0” is output to the RxEnb * signal (permit cell transfer is permitted)). Only where there is no operation is different from the operation of the first embodiment. The operation for a certain slave Z (slave Z1) to acquire the cell transfer right is the same as that in FIG. 4 except for step S17. For this reason, the further description about the operation | movement of 2nd Embodiment is abbreviate | omitted.
[0132]
As described above, in the second embodiment of the present invention, the master X of the first embodiment is replaced with the clock master XX, and the clock master XX only outputs the reference clock for cell transmission / reception. Yes. When each slave Z wants to transmit a cell to another slave Z, the slave Z itself performs an operation of acquiring a cell transfer right. For this reason, there is no need to consider cell transmission and reception separately in the slave Z, it is possible to integrate transmission and reception, and the number of signal lines connected between the slaves Z can be greatly reduced. Has an effect.
[0133]
【The invention's effect】
As described above, in the ATM cell transfer system of the present invention, the RxReqA [N ..] signal is provided in place of the RxAddr [4..0] signal and the slave ( When the PHY layer device) wants the master (ATM layer device) to receive a cell, the slave (PHY layer device) can output its own address and acquire the cell transfer right, so that the cell transfer efficiency can be increased. Has the effect of.
[0134]
Even if the address signal of the slave (PHY layer device) specified in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ATM cell transfer system of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a signal line according to the present embodiment.
FIG. 3 is a detailed block diagram illustrating a configuration of a transmission side of a slave (PHY layer device) in the present embodiment.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a
FIG. 6 is a timing
7 is a configuration diagram for explaining a
FIG. 8 is a timing diagram for explaining a
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a
FIG. 10 is a timing chart for explaining
11 is a second configuration diagram for explaining a
12 is a second timing
FIG. 13 is a block diagram showing a second embodiment of the ATM cell transfer system of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating a signal line according to a second embodiment.
FIG. 15 is a detailed block diagram showing a configuration of a slave (PHY layer device) in the second embodiment.
FIG. 16 is a diagram showing a connection form of signal lines between one ATM layer device (master) and a plurality of PHY layer devices (slave) in the
FIG. 17 is a diagram for explaining a signal line of a
FIG. 18 is a timing chart when a cell is transmitted from a master (ATM layer device) to a slave (PHY layer device).
FIG. 19 is a timing chart when a master (ATM layer device) receives a cell from a slave (PHY layer device).
FIG. 20 is a detailed block diagram illustrating a configuration of a transmission side of a slave (PHY layer device) in a
[Explanation of symbols]
V master
W slave
X Master
XX Clock master
Y slave
Z slave
10 Cell transfer controller
11 Mediation Department
12 Cell transfer request section
20 Cell transfer acquisition request signal
21 Cell transfer acquisition signal
22 Transfer cell signal
50 cell transmission / reception controller
51 Mediation Department
52 Cell transfer request section
60 Cell transfer acquisition request signal
61 Cell transfer acquisition signal
62 Transmit / receive cell signal
110 Cell transfer control unit
111 Address control unit
112 Cell transfer request section
120 Transfer cell possession signal
121 Cell transfer enable signal
122 Transfer cell signal
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