CN2519545Y - 一种异步传递方式层对物理层的状态查询和选通电路 - Google Patents

Abstract

一种异步传递方式层(ATM)对物理层(PHY)的状态查询和选通电路,包括ATM层器件和一个以上PHY层器件,ATM层器件的发送端地址和接收端地址分别经由ATM通用测试和操作物理接口(UTOPIA)地址总线与PHY层器件的接收端地址和发送端地址相连,关键在于:在异步传递方式层与PHY层间的UTOPIA总线上分别设有发送端地址译码器和接收端地址译码器,发送端地址译码器的输入端连接异步传递方式层器件发送端地址,同时输出分别与各个PHY器件的接收端地址相连;接收端地址译码器的输入端连接异步传递方式层器件接收端地址,同时输出分别与各个PHY器件的发送端地址相连。该电路不仅能解决UTOPIA接口上PHY器件地址线资源短缺的问题,保证正常通信,而且简单实用、灵活方便、易于实现。

Description

一种异步传递方式层对物理层的状态查询和选通电路

技术领域

本实用新型涉及异步传递方式层(ATM)与物理层(PHY)的通信电路，尤指一种通过地址译码器改变ATM通用测试和操作物理接口(UTOPIA)地址驱动方式的ATM通用测试和操作物理接口异步传递方式层器件对物理层器件状态查询和选通电路。

发明背景

目前，在异步传输模式设备的物理层(Physical Layer，简称为PHY)和上层模型的异步传递方式层(ATM Layer，简称为ATM)之间通信时，采用ATM通用测试和操作物理接口(UTOPIA，Universal Test and OperationsPHY Interface for ATM)协议。一般，在点对点的单物理层模式下，用CLAV和/ENB信号就可以完成异步传递方式层对物理层的状态查询和物理层的选通。其中，CLAV信号由物理层器件驱动，在异步传递方式层对物理层状态查询时用来表明状态。在ATM通用测试和操作物理接口发送端口，当异步传递方式层器件查询物理层器件时，物理层驱动/RxCLAV信号有效，表明物理层器件能够接收一个完整的信元和码元；在ATM通用测试和操作物理接口接收端，当异步传递方式层器件查询物理层器件时，物理层器件驱动/TxCLAV信号有效，表明物理层器件有信元需要发给异步传递方式层器件。/ENB信号由异步传递方式层器件驱动，它是一个ATM通用测试和操作物理接口通信握手信号。ATM通用测试和操作物理接口发送端的/TxENB信号是异步传递方式层器件发送信元指示信号，表示当前时钟周期数据线上有数据；ATM通用测试和操作物理接口接收端的/RxENB信号是异步传递方式层器件接收端数据指示信号，表示下个时钟周期后采样接收数据线。所谓ATM通用测试和操作物理接口的接收端和发送端，是相对于异步传递方式层而言的，对物理层来说，方向相反，且接收端和发送端是分离的，所用到的信号线相同，但意义和方向可能不同。

在ATM通用测试和操作物理接口标准(LEVEL)2/3协议中，还支持多物理层模式(MPHY)，该MPHY是指同一物理层上有多个物理层器件。对于多物理层，ATM通用测试和操作物理接口收发端分别采用地址总线实现异步传递方式层器件对各个物理层器件的区分，从而实现异步传递方式层对物理层器件的状态查询和选通，通常多物理层模式时，ATM通用测试和操作物理接口总线接口的连接结构如图1所示。

图1中，一个异步传递方式层器件与N个物理层器件互连，在多物理层模式的ATM通用测试和操作物理接口上，异步传递方式层为主(MASTER)，物理层为从(SLAVE)，异步传递方式层器件控制与各个物理层器件之间的异步传递方式层通信。每个物理层器件都设有一个互不相同的ATM通用测试和操作物理接口地址，通信时需要先查询物理层的状态，然后发送和接收信元。异步传递方式层对物理层状态查询时，是采用广播方式发送物理层地址，每个物理层都会收到，各个物理层将异步传递方式层发送的地址与自己的地址进行比较，如果相同，则做出应答。该物理层状态查询主要是为了正常收发数据，一般包括ATM通用测试和操作物理接口发送端状态查询和接收端状态查询，其中，ATM通用测试和操作物理接口发送端状态查询是指：ATM通用测试和操作物理接口发送端状态查询时，异步传递方式层先发送一个物理层地址，然后在下一个ATM通用测试和操作物理接口时钟周期来查询该物理层的/RxCLAV信号的状态；如果该物理层能接收一个完整的信元或码元，则在ATM通用测试和操作物理端口的下一个时钟周期驱动/RxCLAV信号有效，即通知异步传递方式层可以安排向其发送数据。ATM通用测试和操作物理接口接收端状态查询是指：ATM通用测试和操作物理接口接收端状态查询时，异步传递方式层先发送一个物理层地址，然后在下一个ATM通用测试和操作物理接口时钟周期来查询该物理层的/TxCLAV信号的状态；如果该物理层有信元或码元需要发给异步传递方式层，则在ATM通用测试和操作物理端口的下一个时钟周期驱动/TxCLAV信号有效，即通知异步传递方式层其有数据要发送。

也就是说，状态查询时，ATM通用测试和操作物理接口上异步传递方式层器件的发送端在TxADDR[0：4]地址线上送出物理层的地址值，然后查询物理层的状态，如果物理层能够接收一个完整的码元(OCTET)或一个完整的信元(CELL)，则在下一个时钟周期驱动RxCLAV信号有效。当异步传递方式层向物理层发送信元时，先将物理层的地址放于TxADDR[0：4]上，同时驱动/TxENB信号无效，指示选通相应的物理层，当/TxENB信号变低后开始码元或信元的传送。ATM通用测试和操作物理接口接收端的工作过程与发送端过程的操作基本相同。

上述ATM通用测试和操作物理接口电路应用起来比较简单，设计时只需要适当关注其接口信号时序关系即可。但该ATM通用测试和操作物理接口电路中异步传递方式层器件ATM通用测试和操作物理接口地址线是直接驱动物理层器件的ATM通用测试和操作物理接口地址，地址线是一一对应的，由于物理层器件的收发端分别用五根地址线，如果异步传递方式层器件驱动物理层器件的ATM通用测试和操作物理接口地址线超过物理层器件所分配给接收端或发送端的地址线数时，则不能正常通信，因此，该电路不适合应用于无法提供足够地址线的物理层器件的ATM通用测试和操作物理接口设计中。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种异步传递方式层对物理层的状态查询和选通电路，不仅能解决物理层器件ATM通用测试和操作物理接口地址线资源短缺的问题，保证正常通信，而且简单实用、灵活方便、易于实现。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种异步传递方式层(ATM)对物理层(PHY)的状态查询和选通电路，包括异步传递方式层器件和一个以上物理层器件，异步传递方式层器件的发送端地址和接收端地址分别经由ATM通用测试和操作物理接口地址总线与物理层器件的接收端地址和发送端地址相连，关键在于：在异步传递方式层与物理层间的ATM通用测试和操作物理接口总线上分别设有发送端地址译码器和接收端地址译码器，该发送端地址译码器的输入端连接异步传递方式层器件发送端地址，同时输出分别与各个物理层器件的接收端地址相连；该接收端地址译码器的输入端连接异步传递方式层器件接收端地址，同时输出分别与各个物理层器件的发送端地址相连。

所述的发送端地址译码器对每个物理层器件的接收端分别输出一根地址线；或输出一根以上地址线。

所述的接收端地址译码器对每个物理层器件的发送端分别输出一根地址线；或输出一根以上地址线。

所述的地址译码器可由一个以上非门和一个以上与门组成；或是由一个以上非门和一个以上或门组成。

所述的地址译码器为具有地址译码功能的集成电路芯片；或为分离电器元件构成的组合电路。

从上述方案可以看出，本实用新型的关键在于：异步传递方式层对物理层选通和状态查询时地址线驱动方式的改变，是对异步传递方式层的ATM通用测试和操作物理接口地址线进行二次转换，由经过译码的地址分别去选通或查询不同的物理层器件，ATM通用测试和操作物理接口上异步传递方式层收发端的输出地址不与物理层的地址直接相连。

因此，本实用新型所提供的异步传递方式层对物理层的状态查询和选通电路，具有以下的优点和特点：

1)由于本实用新型中驱动各个物理层器件的ATM通用测试和操作物理接口地址，是异步传递方式层器件ATM通用测试和操作物理接口地址线经过地址译码器后输出的，因此，该地址线数目的多少完全可以按实际应用情况进行控制，不仅可减少地址线的占用，且更灵活方便。

2)现有技术中一般是通过异步传递方式层器件ATM通用测试和操作物理接口地址线直接驱动物理层器件的ATM通用测试和操作物理接口地址，而本实用新型中由于输出地址线数可控，异步传递方式层器件ATM通用测试和操作物理接口收发端地址分别经过地址译码器后，可以只向每个物理层的ATM通用测试和操作物理接口收发端出一根地址线。如此，可以充分节省物理层器件的ATM通用测试和操作物理接口地址资源，很好地解决物理层器件ATM通用测试和操作物理接口地址线不足的问题，进而保证正常的通信。

3)本实用新型的地址译码器可采用多种方式实现，比如：组合门电路，可编程逻辑器件，分离元件组合电路等等，而且设计也不复杂，所以，实现起来既简单方便，又灵活多样。

4)地址译码器的***使地址线从异步传递方式层到物理层端口被延迟数纳秒，这对于最高工作频率达50MHz，且采用时钟上升沿采样和驱动数据的异步传递方式层和物理层的ATM通用测试和操作物理接口来说是有益的，因为增加了地址保持时间，使地址传输更稳定、可靠、准确。

附图说明

图1为现有技术中UTOPIA接口多物理层模式的连接结构示意图；

图2为本实用新型UTOPIA接口多物理层模式的连接结构示意图；

图3为本实用新型UTOPIA接口多物理层模式下一实施例的连接结构示意图；

图4为本实用新型中地址译码器的一实施例原理图；

图5为本实用新型中地址译码器的另一实施例原理图；

图6为本实用新型中地址译码器的又一实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。

如图2所示，异步传递方式层器件对多个物理层器件之间采用一条ATM通用测试和操作物理接口总线相连，在ATM通用测试和操作物理接口上，异步传递方式层接收端和发送端五根地址线分别送入接收端地址译码器和发送端地址译码器，接收和发送端地址译码器经过地址译码后向每个物理层器件的发送和接收端口各出一根地址线。此时ATM通用测试和操作物理接口的工作过程与现有技术完全相同，仍然遵照ATM通用测试和操作物理接口多物理层的协议标准。也就是说，ATM通用测试和操作物理接口上异步传递方式层接收端的输出地址译码，译出每个物理层的地址，通知相应的物理层器件；同样，对异步传递方式层发送端的输出地址译码，译出每个物理层的地址，通知相应的物理层器件。每个物理层器件分别在其接收端和发送端，接收异步传递方式层发送端地址译码器和接收端地址译码器通过一根地址线发来的地址信号，该地址信号可分别连接于物理层接收端和发送端的任何一个地址脚上，物理层器件中其它多余的地址线可以被任意设置为“1”或“0”。地址译码器输出的有效值可以为高电平或低电平，但是，地址译码器输出的有效值和物理层多余地址脚设置值一定要与该物理层的ATM通用测试和操作物理接口地址一致，即物理层所有地址线上的值与该物理层五位ATM通用测试和操作物理接口地址相应位的值一一对应，保持一致。

图3所示为本实用新型ATM通用测试和操作物理接口多物理层模式下一实施例的连接结构示意图，在图3中，MPC8260为通信控制器，T8206为朗讯公司的信元总线(Cell Bus)接口芯片。图右侧的背板总线接口芯片T8206(A)向四个MPC8260的FCC1出一条ATM通用测试和操作物理接口标准2总线；同时，图左侧的板内信元转发接口芯片另一片T8206(B)也向四个MPC8260的FCC2出另一条ATM通用测试和操作物理接口标准2总线，在本实施例中，两个接口芯片T8206(A、B)都是异步传递方式层器件，而MPC8260为物理层器件。其中，MPC8260的通信控制端口中的两个快速通信控制器(FCC，fast communication controller)--FCC1、FCC2，其可被设为ATM通用测试和操作物理接口，用来连接ATM通用测试和操作物理接口总线。MPC8260的两个ATM通用测试和操作物理接口收发端分别共用五根地址线，这里四根地址线分给FCC1的ATM通用测试和操作物理接口，一根地址线分给FCC2的ATM通用测试和操作物理接口。

本发明在T8206(B)和四片MPC8260的FCC2之间的ATM通用测试和操作物理接口收发接口上，增加用复杂可编程逻辑(CPLD)实现的地址译码器，该地址译码器将板内信元转发芯片T8206(B)的ATM通用测试和操作物理接口地址译码处理后，对每个物理层输出一根地址线，连接在MPC8260分配的地址脚上。此地址译码器的具体实现原理参见图4、图5，其中，图4为输出高电平有效的地址译码器；图5为输出低电平有效的地址译码器。

如图4所示，异步传递方式层T8206(B片)的ATM通用测试和操作物理接口输出的五根地址线经过地址译码器处理后，再从CPLD逻辑引脚分别输出给每一个MPC8260中FCC2所对应的一根接收地址线或一根发送地址线。更进一步的说就是，CPLD中的地址译码器对ATM通用测试和操作物理接口五根地址线的值或位反值做与运算，再将运算结果从CPLD地址脚TxA0和RxA0输出至第一个物理层器件的RxA0和TxA0引脚，TxA1和RxA1输出至第二个物理层器件的RxA0和TxA0引脚…，比如： A4& A3& A2& A1& A0→PHY 0 ADDR是指将每个地址线位取反并做与运算后的结果输出至第一个物理层的地址线， A4& A3& A2& A1& A0→PHY1_ADDR是指将A1～A4地址线位取反再和A0地址线位做与运算后的结果输出至第二个物理层的地址线，…对其它物理层的输出以此类推。图5地址译码器的功能原理与图4类似，只是地址译码器对ATM通用测试和操作物理接口五根地址线位的值或位反值做或运算，输出为低电平有效。上述地址译码器指的是接收端地址译码器，或发送端地址译码器。根据ATM通用测试和操作物理接口多物理层协议规定，地址译码器最多可以支持31个物理层，至于具体的物理层数目完全根据实际应用而定，本实施例中n＝3。在整个处理过程中，ATM通用测试和操作物理接口的其它信号依然采用原有的总线方式。

如图6所示，本实用新型中的地址译码器也可以用门电路的组合来实现，本实施例为低电平有效的地址译码器电路，即输出地址为低电平时选通对应的物理层。异步传递方式层ATM通用测试和操作物理接口地址的五个地址线位经过与门，或者其中某地址线位先经过非门，再与其它地址线位共同经过与门，输出一根地址线至一个物理层器件的RxA0或TxA0引脚上。该电路可以应用于ATM通用测试和操作物理接口的接收端，也可以用于发送端。当然，地址译码器组合电路可用可编程逻辑器件、集成电路芯片或分离器件多种方式实现。

本发明所设计的具有译码器的ATM通用测试和操作物理接口电路适于有地址线的ATM通用测试和操作物理接口标准2/3协议应用场合。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1、一种异步传递方式层对物理层的状态查询和选通电路，包括异步传递方式层器件和一个以上物理层器件，异步传递方式层器件的发送端地址和接收端地址分别经由ATM通用测试和操作物理接口(UTOPIA)地址总线与物理层器件的接收端地址和发送端地址相连，其特征在于：在异步传递方式层与物理层间的ATM通用测试和操作物理接口总线上分别设有发送端地址译码器和接收端地址译码器，该发送端地址译码器的输入端连接异步传递方式层器件发送端地址，同时输出分别与各个物理层器件的接收端地址相连；该接收端地址译码器的输入端连接异步传递方式层器件接收端地址，同时输出分别与各个物理层器件的发送端地址相连。

2、根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述的发送端地址译码器对每个物理层器件的接收端分别输出一根地址线。

3、根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述的接收端地址译码器对每个物理层器件的发送端分别输出一根地址线。

4、根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述的发送端地址译码器对每个物理层器件的接收端分别输出一根以上地址线。

5、根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述的接收端地址译码器对每个物理层器件的发送端分别输出一根以上地址线。

6、根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述的地址译码器由一个以上非门和一个以上与门组成；或是由一个以上非门和一个以上或门组成。

7、根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述的地址译码器为具有地址译码功能的集成电路芯片；或为分离电器元件构成的组合电路。

Images