TWI343738B - - Google Patents

Description

1343738 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ' 本發明係有關於—種網路晶片，其係尤指-種網路晶片間的通訊。 【先前技術】 隨著網路應用的蓬勃發展’個人與企業對於網路的依賴也越來越重 要。尤其是乙太網路(Ethernet)的使用更是成為網路世界重要一環。 在晶片的溝通過程中，彼此會連結以傳輸資料或傳遞訊號，並會存取 #彼此暫存器的資料’以了解彼此狀態。第一圖所示為一交換裝置。交換裝 置包含有-媒體存取控制liOiedia Access CGntrQl，MAC)1〇，數個實 體層裝置(Physical Layer，PHY) 20’，而分別為不同之晶片。在臓8〇2 3 規範中係藉由-媒體獨立介面（例如有Media恤麵咐心出％ Mil ^ Gigabit Media Independent Interface, GMII > Reduce Media Independent Interface，RMII)來進行封包的傳輸，以及藉由一控制資料 時脈(Management Data dock，㈣)與-㈣資料輸人輸出（Management Data Input 0utput ’ MDI0)介面作為傳輸介面，以讀取彼此之暫存器資料。 由於’媒體獨立介面MII須使用過多的接腳(PIN)，所以，另一習知技術， •係使用一串列解串列（Serializer / Deserializer，SERDES)介面取代媒 體獨立介面Mil ’以達到省接腳的目的。請參閱第—圖’媒體存取控制器 10與複數個實體層裝置20,須藉由MDC/MDI0介面存取彼此之暫存器的 資料’以了，彼此狀態以及藉由SE麵s介面以進行封包的傳輸。其中 傳輸線為-單向時脈傳輸線，並連接至每一實體層裝置2〇，，且由媒體存 取控制器10’傳送脈至每一實體層裝置20，；_〇傳輸線為一雙向資料 傳輸線，並連接至每-實體層裝置2〇,，以依據控制資料時脈而傳輸資料。 由於網路裝置顧MDG/MDIQ細來讀取暫存料料，靡會多設置傳 輸線’因而多_ 了電路板面積，並增加電路板上的線路設計，尤其像交 換裝置之媒體存取控制器1〇，糕接有複數個實體層裝置2〇，，因此在電路 1343738 MDC/MDIO介面的資料傳輸 板上的線路設計就會變得複雜許多。此外，由於 速度慢，亦有其改善空間。 【發明内容】 化傳輸電路、提高散熱效率與確保傳輸無誤之目的。 ，簡 本發明之目的之—，在於提供—種鱗裝置及其傳輸 數個隙來嶋取命令鱗取暫存器，_化軸路其利用複 存取暫存器：之；::於提供一種網路裝置及其傳輸方法，其藉由於 網路3明方法’其係包含—第—網路_ 一第二 二網廳以a裝包含—傳送接收處理單元與—傳送接收介面；第 一網路裝面、—舰魏纽單元與—賴電路。第 料，第理單元絲至少—命㈣產生—相式命令資 時，安插序列^八t面於輸出複數個封包資料至第二網路裝置 裝置。第二麻^祕封包資制的_並予以傳送至第二網路 序列式命八資料傳雖收介面接收安插於雜封包資觸的間隙之 資料而產I-麵命置之料躲處料元絲相式命令 存器的資料。7，邏輯電路接收存取命令而存取第二網路電路之暫 【實施方式】 之暗審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步 <呀解與s忍識，謹仕IV Μ 一 u較佳之貫施例及配合詳細之說明，說明如後： 月之網路裝置及其傳輸方法係可應用交換裝置，在網路裝置的運 ^43738 作過程中，彼此使用一介面（如：串列/解串（SERDES)介面、ΜΠ介面、 GMII、RMII)作為傳輸介面以傳輸資料，並存取彼此之暫存器的資料。 凊參閱第二圖，本發明之一實施例之交換裝置之方塊圖。如圖所示， 本實施例係應用於交換裝置，其包含媒體存取控制器1〇與實體層裝置2〇。 由於在交換裝置之應用中耦接多部電腦，因此媒體存取控制層1〇耦接複數 個實體層裝置2G ’以控制網路資料的傳輸^其巾，媒體存取控獅與實 體層裝置2G之間係利用串列/解串列(SERDES)介面或是媒體獨立介面(μπ) 作為傳輸介面以傳輸詩以及傳輸命令龍以達簡化電路之目的。以下係 5月何藉由該傳輸介面在符合相關規範（例如：ΙΕεε別2)的要求下進 行封包資料的傳輸以及傳輸命令資料。 月參閲第_ A圖與第二b圆。—般於網路傳輸封包時，第—封包資料 封包㈣34之間具有封_:(1.驗et，，⑽以區隔 置所示）’且此封包間隙係為一間置⑽e)資料36 ’亦即閒 置存::===讓裝 :::::: 圖。如第五圖所示，由於每—封包資^別，於不同的晶片，請參閱第五 此媒體存取控制器10係八’曰1之封包間隙大小並不盡相同，因 3B2 ^ 364 媒體f控制器10在傳輸封包資料的同時，’ 資料38於 20 , ^ ^ 2〇 再者，舰存取控丨〇包含—傳送/接收處理單元14 2°包含—傳送/接收介面22、-傳送/接收處理單元 器12侧以暫存相對胁該命令之命令資 ϊ料12之命_ ’而產生序列式命令 ϊγ層A摘封包随(ipg)來触相式命令資料犯； ===接收介面22接收該些封包資料與序列式命令_ 輸出序列式命令資料38至傳送/接收處理單元24。傳送/接收處理單元 24 ： υτρ) ^ , 暫存ί H 輯轉26触柿命令_實_置20之 後爯^ 者，邏輯電路26在讀取實體層裝置20之暫存器28 Ϊ器Γο __ 2G之_ 2___存取控 ：：3； - (Parity check) ^#：；；：：^^

RedUndancy Check，CRC)，此為本領域所熟知故省略其描述。 中2G触物财彳_8彳4，便會在回傳資料 進號給媒體存取控制器1〇，以告知媒體存取控制器W可以 式2Q H媒體存取控制器10在傳送序列 令資ί 38 4ί=間内沒接收到確認訊號時’便重新傳送序列式命 資料狀外，由祕封包_之m序列式命令 存取第傳送械命懷38於第—網路咖 請參閱第六A圖，為本發明之一實施例之命令資料格式表，亦請一併 1343738 參閲第八圖’其中’控㈣存II係分職應著相關命令，如：存取要求、 存取狀態、存取位a、寫入、準備狀態以及讀取。當媒體存取控制器1(H貞 測到存取要求之暫存^為兩電位⑴時，便會讀取各暫存器資料*傳送該些 命令資料；存取狀態之暫存ϋ係設定讀取或是寫人的動作，以控制實體層 20讀取或是寫入暫存器：存取位址之暫存器係分別記錄欲傳送實體層裝置 20之位址與實體層裝£ 20 +之暫存器的位址；寫入之暫存器以及讀取之暫 存器係依據存取狀S之暫存H的設定而進行寫人或是讀取資料；準備狀態 之暫存器的設定係可判斷實體層裝置20是否有回傳確認訊號。當設定為高 1：位⑴表示可進行讀取或寫人已完成。t雜存取控· 1()傳送序列式 命令資料-段時間後’準備訊號仍為低電位⑻時，則媒體存取控制器1〇 需重新傳送序列式命令資料。 清參閱第六B圖為本發明之一實施例之傳送或接收之資料格式表。如 表所示，媒體存取控制器10在接收電腦主機端所傳送之該些命令資料時， 係依據第六B圖之為料格式表進行編碼而產生序列式命令資料，其分為傳 送類型、存取狀態、存取位址、寫入、讀取以及檢查等訊號。當媒體存取 控制器10偵測到存取要求之暫存器的狀態為高電位（1)時，便會讀取各暫 存器資料並設定傳送類型之暫存器的狀態為高電位（1)，並配合存取狀態之 暫存器的狀態來控制實體層裝置20之邏輯電路以進行讀取或是寫入實^層 裝置20之暫存器資料；存取位址之暫存器係用以記錄欲傳送實體層裝置2〇 之位址與實體層裝置20之暫存㈣位址；寫人/讀取之暫存器係依據傳送 類型的電位狀態（高電位（1)則表示寫入資料；低電位(〇)則表示讀取資料) 而使實體層裝置20對於實體層裝置20之暫存器予以進行讀取或寫入；檢 查訊號之暫存器係用以檢查資料，以避免實體層裝置2〇接收資料錯誤。上 述之第六A _第六B ®之格式僅為本發明之—實施例，並不以此偈限本 發明之命令資料格式。 此外，請參閱第七圖，其為IEEE 802, 3規範中以K28. 5/D5, 6或K28 5/D16.2為閒置（Idle)訊號，此閒置訊號為無意義的資料。因此可利用K28 5 9 signal 疋刀成、次傳送’第一次是傳送帶内訊號（inband 接下來的P 元⑽）#料量及一 3, bU1 ’以區分D5. 6/D16. 2， 量）來伽^’係將所剩餘之帶内訊號分成五次（即—次為6位元的資料 傳送方^如下：且母一次皆附加上—2,刚，故全部傳送完畢共需12次， 1. K28.5 2· DI3* bill, IBS[34:30]} 3· Κ28.5 4. D{2’ bOO，IBS[29:24]} 5. K28.5 6· D{2, bOO, IBS[23:18]} 7. K28.5 8· D{2, bOO, IBS[17:12]} 9. K28.5 10. m bOO, IBS[11：6]} Π. K28.5 !2. D{2* bOO, IBS[5:0]} ，-實施例’貫體層裝置20接收到K28. 5，接下來的資料前3bit為 3’ bill，則代表收到序列式命令資料，而在接收資料滿六次後，則完整的 序列式負料將會傳送至後端電路（即是邏輯電路）以存取暫存器之資料。 實體層裝置20不論是進行讀取或寫入暫存器，皆會回送一確認訊號 (Acknowledge，ACK)以告知整體資料傳送完成；其確認訊號之回送方法可 利用傳送序列式命令資料的方式來進行傳送，但傳送類型之暫存器狀態需 设為低電位(0)。媒體存取控制器1〇在收到確認訊號後，將準備狀態之暫 存器狀態設定為高電位（1) ’如此，方能確認已存取暫存器資料，以達確實 執行存取暫存器之目的。上述傳送方式係為本發明之一實施例，但不侷限 1343738 於此方式。 凊參閱第八圖，為本發明之另一實施例之方塊圖。如圖所示，本發明 之存取暫存器之資料的電路可應用於實體層存取實體層之暫存器資料，例 如一網路系統包括一第一交換裝置40與一第二交換裝置5〇,並透過一光纖 將兩者予以耦接。當網路線路出現問題時（例如是：第二交換裝置5〇出現 問題）’可II由第五圖之序列式命令資料的傳輸方絲讓㈣者透過位於 機房之第一交換裝置40得知以及讀寫第二交換裝置5〇之媒體存取控制器 54的暫存器，如此，不但可輕易得知第二交換裝置5〇之狀態，更可直接藉 由讀寫第二交換裝置50之暫存器，以排除第二交換裝置的問題， 綜上所述，本發明之存取暫存器之資料的電路與方法，其藉由第一網 路裝置依據;^复數個命令資料產生序列式命令資料，並々封包間隙來輸出序 列式命令資料至第二網路裝置，以存取第二網路裝置之暫存器資料，如此， 可不需透過控制資料時脈/控制資料輸入輸出介面，即可存取暫存器資料， 而達成簡化電路之目的。 惟以上所述者’僅為本發明之-實施例而已，並非用來限定本發明實 施之範圍，舉凡依本發明申請專纖_述之形狀、構造、賊及精神所 為之均等變化與修飾，均應包含於本發明之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖為習知技術之交換裝置之方塊圖； 第二圖為本發明之一實施例之方塊圖； 第三A圖至第三B圖為封包傳輸示意圖； 第四圖為本發明之一實施例之封包傳輸示意圖： 第五圖為本發明之一實施例之交換裝置之方塊圓； 第六A圖為本發明之一實施例之命令資料格式表； 第六B圖為本發明之一實施例之傳送或接收之資料格式表， 第七圖為IEEE802.3規範之訊號定義表；以及 1343738 第八圖為本發明之另一實施例之方塊圖。 【主要元件符號說明】 10’ 、10、42、54媒體存取控制器 20’ 、20、44’ 、52實體層裝置 16、22傳送/接收介面 19、26邏輯電路 40、50交換裝置 36閒置資料 360、362、364、366第一資料、第二資料、第三資料、第四資料 14、24傳送/接收處理單元 18、29編/解碼單元 32、34第一封包資料、第二封包資料 12、28暫存器 38序列式命令資料

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Claims (1)

1343,738 /0°年幻^日修正本 十、申請專利範圍： - 1. 一種網路裝置，包含： 一傳送接收處理單元’接收至少—命令，依據該至少—命令以產生一序 列式命令資料；以及 傳送接收介面，耦接該傳送接收處理單元，接收該序列式命令資料以 及複數個封包資料，並將該序列式命令資料以及該複數個封包資料進 行傳送； 其中，該序列式命令資料安插於該些封包資料間的間隙；以及 其中該傳送接收處理單元對該序列式命令資料予以進行分割以使得該 序列式命令資料可安***該些封包資料間的間隙。 2‘如第1項所述之網路裝置，其中該傳送接收介面為一串列/解宰列介面 (SERDES)或是一媒體獨立介面。 3‘如第1項所述之網路裝置，其中該序列式命令資料被傳送後，且該傳送 接收處理單元在一預定時間内未收到一確認訊號，則會重新傳送該序列 式命令資料。 4.如第1項所述之網路裝置，係符合一乙太網路（Ethernet)規範g 5‘如第1項所述之網路裝置，其中該網路裝置為一媒體存取控制器（MAC) 或是一實體層裝置（PHY)。 6.如第1項所述之網路裝置，其中該至少一命令係源自於一主機（仏51；)。 7‘ 一種網路裝置，包含： 一傳送接收介面，接收複數個封包資料以及一序列式命令資料，其中該 序列式命令資料係被分割且分佈於該些封包資料間的間隙； 一傳送接收處理單元，耦接該傳送接收介面，依據該序列式命令資料以 產生至少一命令；以及 —邏輯電路，接收該至少一命令，並依據該至少一命令進行相對應之運 作； 其中該傳送接收處理單元對被分割且分佈於該些封包資料間的間隙之 13 丄^3738 該序列式命令資料予以進行整合還原β 8·,第7項所述之網路裝置，其中該傳送接收介面為一串列/解串列介面或 是—媒體獨立介面。 如第7項所述之網路裝置，其中該傳送接收處理單元在接收該序列式命 7 =貝料後，會產生一確認訊號，並藉由該傳送接收介面傳送出該確認訊 號。 如第7項所述之網路裝置，係符合乙太網路規範。

如第7項所述之網路裝置’其中該網路裝置為__媒想存取控制器或是一 實體層裝置。 — 12.如第7項所述之網路裝置’其中依據該至少—命令進行相對庫之運作， 係包含對制路裝置之暫存㈣㈣取或寫人的動作。 13‘ 一種應用於一網路裝置之傳送方法，包含： 依據至少一命令而產生一序列式命令資料； 對該序列式命令資料予以進行分割； 以及 安插被分狀該糾式命令祕以符合複數個㈣間的 傳送該序列^命令資料與該複數個封包聽： 其中，該序列式命令資:

u.如第13賴讲料=㈣祕碰嫩⑽間的· 於一預定時間内未收到-確認訊號時， 行重新傳送。 則對該序列式命令資料予以進 15. 如第13項所述之方法， 16. 如第13項所述之方法， 路協定。 其中該至少一命令可源自於一主機。 其中該些封包資料之傳輸協定係符合一 乙太網 17.如第13項所述之方法， 體層裝置° 其中該網路裝置為-媒體存取控軸或是一實 18.-種應用於一網_置之接收方法，包含： 接收複數個封包資料與一戽 資料被 厗列式命令資料，其中該序列式命今 1343738 被分割且分佈於該些封包資料間的間隙； 對被分淑分胁雜封㈣棚關隙之財 行整合還原； 7資料予以進 依據該序列式命令資料而產生至少一命令；以及 依據該至少一命令來進行至少一相對應之運作。 係包含對該網路

19. 如第18項所述之枝’其中該至少—相對應之運作 裝置之至少-暫存器進行讀取或是寫入的動作β 20. 如第18項所述之方法，更包含： 當接收到該㈣式命令資料後，會透過—傳送接收介面傳送—確 號。 u "凡 2!.如第18 _述之接，其中馳封包f料之傳輸協定係符合— 路協定。 八網 22.如第18 _述之方法，其中該網路裝置係為―媒體存取控制器 實體層裝寰°

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