CN102279828A

CN102279828A - 一种PCI接口转Flash接口的控制装置及方法

Info

Publication number: CN102279828A
Application number: CN2011102085176A
Authority: CN
Inventors: 魏翠
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2011-12-14

Abstract

本发明公开了一种PCI接口转Flash接口的控制装置及方法，装置包括：PCI接口模块，通过PCI接口与PCI总线连接，与PCI主设备进行数据通讯；状态机控制模块，与PCI接口模块连接，用于根据PCI接口模块获取的所述PCI总线上的操作信息，确定状态机控制模块的状态；Flash接口模块，与状态机控制模块连接，且通过Flash接口与Flash存储器连接，用于根据状态机控制模块的状态，对Flash存储器进行访问。本发明通过使用状态机控制实现PCI接口到Flash接口的转化，可以更好的保证PCI接口到Flash存储器接口访问的可靠性及传输的高效性。

Description

一种PCI接口转Flash接口的控制装置及方法

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种PCI接口转Flash接口的控制装置及方法。

背景技术

随着以太网技术的高速发展。以太网已经成为人们日常工作和生活必不可少的工具。而在以太网交换设备上用户对于数据传送需求越来越多，而且传输速率的要求越来越高，这就要求CPU(Central Processing Unit，中央处理器)与周边设备能实现高速结合。PCI(Peripheral component interconnect，外设组件互连标准)接口即可满足此类需求；并且整个交换设备一般选用Flash(闪存，英文名称为″Flash Memory″，简称为″Flash″)作为存储设备，因而PCI接口到Flash接口的转化具有相当重要的地位和作用。

目前Flash主要应用于计算机平台中，与CPU、DDR(Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器)、声卡、显卡等构成一个计算机平台***，多将Flash用于存储BOOT启动程序，或者存储临时文件等，应用较为单一。

现有技术中的计算机平台架构，PCI接口上挂接Flash作为BOOT存储器，应用单一，而且并未提及其PCI接口到Flash接口转换的具体实现策略。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种PCI接口转Flash接口的控制装置及方法，用以解决现有技术PCI接口上挂接Flash作为BOOT存储器应用单一的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种PCI接口转Flash接口的控制装置，所述装置包括：

PCI接口模块，通过PCI接口与PCI总线连接，与PCI主设备进行数据通讯；

状态机控制模块，与所述PCI接口模块连接，用于根据所述PCI接口模块获取的所述PCI总线上的操作信息，确定状态机控制模块的状态；

Flash接口模块，与所述状态机控制模块连接，且通过Flash接口与Flash存储器连接，用于根据所述状态机控制模块的状态，对所述Flash存储器进行访问。

进一步，当所述PCI总线上的操作信息为对所述Flash存储器的写操作时，所述状态机控制模块的状态为写Flash状态，所述Flash接口模块向所述Flash存储器发送写指令和写数据格式；待写操作结束后，所述状态机控制模块的状态由写Flash状态跳转为PCI空闲状态。

进一步，当所述PCI总线上的操作信息为对所述Flash存储器的读操作时，所述状态机控制模块的状态为读Flash状态，所述Flash接口模块向所述Flash存储器发送读指令格式；待读操作结束后，所述状态机控制模块的状态由读Flash状态跳转为PCI空闲状态。

另一方面，本发明还提供一种PCI接口转Flash接口的控制方法，所述方法包括以下步骤：

A，PCI接口模块通过PCI接口获取PCI总线上的操作信息；

B，根据所述PCI总线上的操作信息，确定状态机控制模块的状态；

C，根据所述状态机控制模块的状态，Flash接口模块对Flash存储器进行访问。

进一步，在获取所述PCI总线上的操作信息之后，还包括：

判断所述PCI总线发起的操作是否是对所述Flash存储器进行访问，如果是，则转步骤B；如果否，则所述状态机控制模块的状态为PCI忙状态，所述PCI总线根据初始化时分配的PCI从设备地址，访问与所述操作信息对应的PCI从设备。

进一步，访问所述PCI从设备结束之后，所述状态机控制模块的状态由PCI忙状态跳转为PCI空闲状态。

进一步，当所述PCI总线上的操作信息为对所述Flash存储器的写操作时，所述状态机控制模块的状态为写Flash状态，所述Flash接口模块向所述Flash存储器发送写指令和写数据格式。

进一步，待写操作结束后，所述状态机控制模块的状态由写Flash状态跳转为PCI空闲状态。

进一步，当所述PCI总线上的操作信息为对所述Flash存储器的读操作时，所述状态机控制模块的状态为读Flash状态，所述Flash接口模块向所述Flash存储器发送读指令格式。

进一步，待读操作结束后，所述状态机控制模块的状态由读Flash状态跳转为PCI空闲状态。

本发明有益效果如下：

本发明通过使用状态机控制实现PCI接口到Flash接口的转化，使得PCI总线操作以及Flash存储器接口操作在主状态机中都有具体的对应状态，可以更好的保证PCI接口到Flash存储器接口访问的可靠性及传输的高效性。此外，本发明还提供了标准的PCI接口，使得本发明可以灵活移植，运用于其他设备中。并使用了单独的PCI接口模块，Flash接口模块，使得接口实现更为独立和清晰，防止其他信号参与和影响标准接口上各信号间的配合，有利于***的升级和维护。

附图说明

图1是本发明实施例中一种PCI接口转Flash接口的控制装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中状态机控制模块状态机的实现示意图；

图3是本发明实施例中一种PCI接口转Flash接口的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术PCI接口上挂接Flash实现方法空白以及作为BOOT存储器应用单一的问题，本发明提供了一种PCI接口转Flash接口的控制装置及方法，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明实施例涉及一种PCI接口转Flash接口的控制装置，包括：

PCI接口模块101，通过PCI接口与PCI总线104连接，与PCI主设备进行数据通讯；

状态机控制模块102，与PCI接口模块101连接，用于根据PCI接口模块101获取的PCI总线104上的操作信息，确定状态机控制模块102的状态；

Flash接口模块103，与状态机控制模块102连接，且通过Flash接口与Flash存储器105连接，用于根据状态机控制模块102的状态，对Flash存储器105进行访问。

本实施例中，PCI接口模块101，包括了标准的PCI接口，与PCI主设备进行通信，是CPU访问Flash存储器105的数据和控制通道。PCI接口模块101对外直接与PCI总线104相连，对内与状态机控制模块102相连。在PCI总线104发起的对Flash存储器进行读、写或擦除操作时，PCI总线104侧看到的只有PCI总线104上的写操作和读操作。在PCI总线104进行写操作时，PCI接口模块101负责将CPU发起的写地址和写数据(操作信息)传递给状态机控制模块102，并且将写操作过程中的PCI总线104握手信息通过PCI总线104传递给CPU。在PCI总线104进行读操作时，PCI接口模块101负责将CPU发起的读地址传递给状态机控制模块102，并将从Flash接口端读回的数据通过PCI接口传递给CPU；PCI接口模块101还负责PCI总线104访问过程中的数据、地址校验计算，以及PCI总线104仲裁信息处理等。

状态机控制模块102，包括了在PCI总线104访问Flash存储器105时状态跳转情况，是本发明实施例的核心部分。状态机控制模块102分别与PCI接口模块101和Flash接口模块103相连。在PCI总线104初始化完成后，状态机控制模块102处于空闲状态，一旦PCI总线104发起总线操作，状态机即根据指令类型(操作信息)发生跳转，如果是对非Flash所分配的地址进行的操作，则根据指令内容跳转至PCI忙状态，当PCI总线操作完成后，状态机控制模块102跳转至PCI空闲状态；如果是对Flash存储器105所分配的地址进行的写操作，则根据指令内容跳转至Flash写操作状态，完成Flash写操作后，状态机控制模块102跳转至PCI空闲状态；如果是对Flash存储器105所分配的地址进行读操作，则根据指令内容跳转至Flash读操作状态，完成Flash读操作后，状态机控制模块102跳转至PCI空闲状态。

Flash接口模块103，包括了标准的Flash接口，连接Flash存储器105，与Flash存储器105进行通信；是对Flash存储器105进行读、写或擦除等一系列操作的控制和数据通道。Flash接口模块103对内与状态机控制模块102连接，对外与Flash存储器105相连。在对Flash存储器105进行写操作时，Flash接口模块103负责提供Flash接口标准的写指令、写数据格式，发送给Flash存储器105。在对Flash存储器105进行读操作时，Flash接口模块103负责提供Flash标准的读指令格式，发送给Flash存储器105，并正确接收由Flash存储器105返回的读数据；在对Flash存储器105进行擦除操作时，按照Flash接口协议规定的访问方式，对Flash对应地址进行操作。

如图2所示，本发明实施例状态机控制模块102的状态包括以下几个状态：

PCI空闲状态201：此状态为状态机控制模块102的默认状态。当以太网交换机设备开始工作，即进入PCI空闲状态201，而当PCI总线104上发起总线操作后，状态机控制模块102将从PCI空闲状态201跳转至PCI忙状态202或Flash访问状态203；当PCI总线访问结束后，状态机控制模块102则从PCI忙状态202跳转至PCI空闲状态201。当对Flash进行的是写操作，状态机控制模块102则从Flash访问状态203自动跳转至写Flash状态204，当Flash写操作完成后，状态机控制模块102则从写Flash状态204跳转至PCI空闲状态201。当对Flash进行的是读操作，状态机控制模块102则从Flash访问状态203自动跳转至读Flash状态205，当Flash读操作完成后，状态机控制模块102则从读Flash状态205跳转至PCI空闲状态201。当PCI总线上无操作，状态机控制模块102则维持PCI空闲状态201。

PCI忙状态202：当PCI总线上发起非Flash分配的地址读或写操作的时候，状态机控制模块102即进入PCI忙状态202。状态机控制模块102从PCI空闲状态201跳转至PCI忙状态202的条件包括但不限于以下几种操作：(1)对非Flash分配地址空间的读操作；(2)对非Flash分配地址空间的写操作；(3)对PCI总线设备的设备号询问操作等。当以上操作完成，PCI总线被释放后，状态机控制模块102即从PCI忙状态202跳转至PCI空闲状态201。

Flash访问状态203：当PCI总线空闲状态201时收到PCI总线上访问Flash地址的读操作或者写操作时，状态机控制模块102即从PCI总线空闲状态201跳转至Flash访问状态203；Flash访问状态203根据PCI总线上的操作属性，如果是Flash写操作则自动跳转至写Flash状态204，如果是Flash读操作则自动跳转至读Flash状态205。

写Flash状态204：此状态由Flash访问状态203根据PCI总线上发起的是Flash存储器的写操作自动跳转而来，当对Flash存储器的写操作完成后，写Flash状态204将跳转至PCI空闲状态201。

读Flash状态205：此状态由Flash访问状态203根据PCI总线上发起的是Flash存储器的读操作自动跳转而来，当对Flash存储器的读操作完成后，读Flash状态205将跳转至PCI空闲状态201。

本发明实施例的控制装置可通过但不限于可编程逻辑器件，或ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)芯片等载体实现。

另外，本发明实施例还涉及一种由上述装置实现的PCI接口转Flash接口的控制方法，包括以下步骤：

A，PCI接口模块通过PCI接口获取PCI总线上的操作信息；

下面以一具体实施例对上述方法进行详细说明，如图3所示，本发明实施例PCI接口转Flash的控制方法包括以下几个步骤：

步骤301：设备开始工作。此步骤包含但不限于以太网交换机设备的上电启动，掉电重启，CPU发起软件复位，设备上硬件按钮复位等几种情况。

步骤302：PCI初始化，在初始化过程中，板上CPU获得各PCI从设备的设备号及各PCI设备分配的地址。此步骤中涉及状态机控制模块102状态机从PCI空闲状态201到PCI忙状态202间的跳转；PCI总线初始化完成，PCI总线空闲；

步骤303：PCI总线空闲。此步骤对应于PCI接口转Flash接口主状态机102的PCI空闲状态201。当PCI总线初始化完成后，CPU并未发起PCI总线上的操作时，或者是PCI总线上访问Flash存储器的地址空间及非Flash存储器的地址空间完成后，将进入此步骤；当以太网交换机设备掉电时，将进入步骤307，设备工作结束。

步骤304：PCI上新的总线操作到来，判断PCI总线上是否访问Flash对应的地址空间；此步骤对应于状态机控制模块102的Flash访问状态203。如果判定不是访问Flash存储器对应的地址空间，则进入步骤305，PCI总线访问其他设备；如果判定是访问Flash存储器对应的地址空间，则进入步骤306，根据操作属性，对Flash进行读、写或擦除操作。

步骤305：PCI总线访问其他设备，PCI总线根据初始化时分配的PCI从设备地址，访问对应的PCI从设备。此操作包括了PCI总线初始化过程中的询问PCI从设备ID号，分配PCI从设备地址空间，或PCI总线访问非Flash分配的地址空间等一系列操作。此步骤对应于状态机控制模块102的PCI忙状态202。此步骤完成后，将跳转至步骤303，PCI总线空闲，等待新的PCI总线操作到来。

步骤306：根据操作属性，对Flash进行读、写或擦除操作。此步骤包含了对Flash存储器的读操作，写操作或擦除操作。此步骤对应于状态机控制模块102的写Flash状态204和读Flash状态205。此步骤完成后，将跳转至步骤303，PCI总线空闲，等待新的PCI总线操作到来。

步骤307：设备工作结束。当以太网交换机设备掉电后，将进入此步骤。

本发明实施例实现了PCI接口到Flash接口的转化，可以应用于以太网交换机设备中，以Flash作为存储设备，用以存储以太网交换机的版本内容，业务上的配置文件，死机文件及BOOT升级时的临时文件等。本发明实施例不仅选用了高速的数据传输接口PCI接口，而且将Flash空间地址根据需求分段使用，大大提高了FLASH的利用空间。

本发明通过使用状态机控制实现PCI接口到Flash接口的转化，使得PCI总线操作，Flash存储器接口操作在主状态机中都有具体的对应状态，可以更好的保证PCI接口到Flash存储器接口访问的可靠性及传输的高效性。此外，本发明还提供了标准的PCI接口，使得本发明可以灵活移植，运用于其他设备中。并使用了单独的PCI接口模块，Flash接口模块，使得接口实现更为独立和清晰，防止其他信号参与和影响标准接口上各信号间的配合，有利于***的升级和维护。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims

1.一种PCI接口转Flash接口的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

2.如权利要求1所述的PCI接口转Flash接口的控制装置，其特征在于，当所述PCI总线上的操作信息为对所述Flash存储器的写操作时，所述状态机控制模块的状态为写Flash状态，所述Flash接口模块向所述Flash存储器发送写指令和写数据格式；待写操作结束后，所述状态机控制模块的状态由写Flash状态跳转为PCI空闲状态。

3.如权利要求1所述的PCI接口转Flash接口的控制装置，其特征在于，当所述PCI总线上的操作信息为对所述Flash存储器的读操作时，所述状态机控制模块的状态为读Flash状态，所述Flash接口模块向所述Flash存储器发送读指令格式；待读操作结束后，所述状态机控制模块的状态由读Flash状态跳转为PCI空闲状态。

4.一种PCI接口转Flash接口的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A，PCI接口模块通过PCI接口获取PCI总线上的操作信息；

5.如权利要求4所述的PCI接口转Flash接口的控制方法，其特征在于，在获取所述PCI总线上的操作信息之后，还包括：

6.如权利要求5所述的PCI接口转Flash接口的控制方法，其特征在于，访问所述PCI从设备结束之后，所述状态机控制模块的状态由PCI忙状态跳转为PCI空闲状态。

7.如权利要求4所述的PCI接口转Flash接口的控制方法，其特征在于，当所述PCI总线上的操作信息为对所述Flash存储器的写操作时，所述状态机控制模块的状态为写Flash状态，所述Flash接口模块向所述Flash存储器发送写指令和写数据格式。

8.如权利要求7所述的PCI接口转Flash接口的控制方法，其特征在于，待写操作结束后，所述状态机控制模块的状态由写Flash状态跳转为PCI空闲状态。

9.如权利要求4所述的PCI接口转Flash接口的控制方法，其特征在于，当所述PCI总线上的操作信息为对所述Flash存储器的读操作时，所述状态机控制模块的状态为读Flash状态，所述Flash接口模块向所述Flash存储器发送读指令格式。

10.如权利要求9所述的PCI接口转Flash接口的控制方法，其特征在于，待读操作结束后，所述状态机控制模块的状态由读Flash状态跳转为PCI空闲状态。