接口單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的接口單元。
【背景技術(shù)】
[0002]布置在總線系統(tǒng)處并且通過總線系統(tǒng)執(zhí)行存儲器直接訪問(DMA = direct memoryaccess (直接存儲器訪問))的系統(tǒng)是已知的。尤其已知的是，由于總線系統(tǒng)處的多個所謂的DMA單元，對總線系統(tǒng)的訪問沖突增加。
[0003]為了觀察不同子網(wǎng)絡(luò)或不同網(wǎng)絡(luò)類型--比如CAN (controller area network,
控制器域網(wǎng))、Flexray和/或以太網(wǎng)一一的網(wǎng)絡(luò)通信，例如在個人計算機處需要多個必須受到管理的接口卡。
[0004]不同子網(wǎng)絡(luò)、以及諸如CAN (控制器域網(wǎng))、Flexray和/或以太網(wǎng)的不同網(wǎng)絡(luò)類型之間的網(wǎng)關(guān)單元必須始終與子網(wǎng)絡(luò)之間的所期望的通信相匹配，對此相應(yīng)邏輯以軟件來實施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所基于的問題通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口單元來解決。有利的改進方案在從屬權(quán)利要求中加以說明。對本發(fā)明重要的特征位于下面的描述中和附圖中，其中這些特征可以單獨地以及以不同組合對本發(fā)明是重要的，而不必再次對此進行明確指示。
[0006]通過接口單元根據(jù)之前在應(yīng)用與數(shù)據(jù)傳輸單元之間商定的標(biāo)志對數(shù)據(jù)存儲器執(zhí)行存儲器直接訪問，在總線系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸單元之間設(shè)置僅僅一個接口單元變得可能，借助于該接口單元可以建立與不同子網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)類型的通信。
【附圖說明】
[0007]本發(fā)明的另外的特征、應(yīng)用可能性和優(yōu)點從下面對附圖的圖中所示出的本發(fā)明的實施例的描述中得出。所有所描述或所示出的特征單獨地或以任意組合地構(gòu)成本發(fā)明的主題，而與其在權(quán)利要求書中的概括或其回引無關(guān)、而且與其在說明書或附圖中的表達或圖示無關(guān)。在所有圖中，即使在不同實施方式中仍對于功能等效的參量和特征使用相同附圖標(biāo)記。接下來參考附圖闡述本發(fā)明的示例性的實施方式。在附圖中:
圖1以示意圖示出了通信系統(tǒng)；
圖2以示意圖示出了接口單元的一部分；
圖3以示意圖示出了數(shù)據(jù)段的發(fā)送；
圖4以示意圖示出了接口單元的另一部分；
圖5以示意圖示出了數(shù)據(jù)段的接收。
【具體實施方式】
[0008]圖1以示意圖示出了通信系統(tǒng)2。接口單元4布置在總線系統(tǒng)6處。總線系統(tǒng)6例如可以是PCI總線或微控制器的專有總線。處理器單元8和數(shù)據(jù)存儲器10連接到總線系統(tǒng)6上。在處理器單元8上能夠運行多個應(yīng)用12a、12b和12c。處理器單元8、數(shù)據(jù)存儲器10以及總線系統(tǒng)6形成通信單元14，該通信單元14例如可以被構(gòu)造成微控制器形式的網(wǎng)關(guān)或者被構(gòu)造成個人計算機。通信單元14可以包括接口單元4和/或數(shù)據(jù)傳輸單元20。
[0009]接口單元4與數(shù)據(jù)傳輸單元20連接并且因此可以布置在數(shù)據(jù)傳輸單元20與總線系統(tǒng)6之間。數(shù)據(jù)傳輸單元20也可以被稱為網(wǎng)絡(luò)處理器。除了接口單元4以外還有另外的通信接口 22a、22b和22c連接到數(shù)據(jù)傳輸單元20上。通信接口 20既可以分配給不同的網(wǎng)絡(luò)類型、例如CAN、FlexRay或以太網(wǎng)和/或前述網(wǎng)絡(luò)類型的不同子網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然還可以設(shè)想另外的網(wǎng)絡(luò)類型，針對這些網(wǎng)絡(luò)類型可以存在相應(yīng)的接口單元22。在通信系統(tǒng)2投入運行以前，在應(yīng)用12a — 12c之一與數(shù)據(jù)傳輸單元20之間商定對一個或多個數(shù)據(jù)段有效的標(biāo)志chid。接口單元4在通信系統(tǒng)2的運行期間根據(jù)之前在應(yīng)用12a、12b、12c與數(shù)據(jù)傳輸單元20之間商定的標(biāo)志chid來執(zhí)行通過總線系統(tǒng)6對數(shù)據(jù)存儲器10的存儲器直接訪問。
[0010]由于接口單元4和數(shù)據(jù)傳輸單元20優(yōu)選地以硬件來實施，因此可以通過之前商定的標(biāo)志chid為一個或多個數(shù)據(jù)段實現(xiàn):針對由接口單元4進行的針對多個通信接口 22的存儲器直接訪問，高度地簡化了總線系統(tǒng)6上的仲裁，由此可以通過總線系統(tǒng)6更加快速和更加有效地開展數(shù)據(jù)處理。因此，可以有利地將多個通信接口 22映射到接口單元4上并且因此映射通信單元14。之前商定的標(biāo)志chid也可稱為信道標(biāo)識符。因此，還得出數(shù)據(jù)傳輸單元20的優(yōu)點，因為其可以遵循確定性的處理步驟并且因此可以以硬件來實施。
[0011]圖2以示意性形式示出了接口單元4的片段24。在框26中示出了框28、輸出單元30和框32。此外，示出了輸入描述符池34。為了將來自數(shù)據(jù)存儲器10的數(shù)據(jù)段發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸單元20，從輸入描述符池34的描述符中確定數(shù)據(jù)存儲器10中的數(shù)據(jù)段的存儲器范圍地址和所商定的標(biāo)志chid并且將其轉(zhuǎn)交給框28。接口單元10或框28根據(jù)箭頭36以存儲器直接訪問的形式通過總線系統(tǒng)6從數(shù)據(jù)存儲器10中讀取數(shù)據(jù)段，并且根據(jù)箭頭38將該數(shù)據(jù)段置于輸出單元30的等待隊列40中。輸入描述符池中的描述符包括數(shù)據(jù)段和所商定的標(biāo)志的存儲器范圍地址以及另外的參量。描述符由框32轉(zhuǎn)交給框28。相應(yīng)地根據(jù)描述符借助于框28生成適合于根據(jù)箭頭26讀出的數(shù)據(jù)段的報頭，該報頭根據(jù)箭頭42被置入到等待隊列44中?？?6根據(jù)箭頭48為數(shù)據(jù)傳輸單元20生成合適的數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段，所述數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段分別包括等待隊列40的數(shù)據(jù)段以及等待隊列44的對其適合的報頭。該報頭可以包括標(biāo)識輸出單元的信息devid，其亦可稱為設(shè)備標(biāo)識。因此，來自等待隊列40的數(shù)據(jù)段與包括所商定的標(biāo)志chid的所屬報頭一起作為數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段被提供給數(shù)據(jù)傳輸單元20。
[0012]根據(jù)箭頭50，輸入描述符池34可以由處理器單元8讀出和寫入。針對根據(jù)箭頭50對輸入描述符池34的該寫入和讀取訪問，總線系統(tǒng)6處的接口單元4充當(dāng)總線從機(Bus-Slave)0對于根據(jù)箭頭27對數(shù)據(jù)存儲器10的讀取式的存儲器直接訪問，接口單元26作為總線主機(Bus-Master)訪問總線系統(tǒng)6。因此，總線系統(tǒng)6被構(gòu)造成多主機總線。當(dāng)然，總線系統(tǒng)6也可以具有或支持其它總線仲裁方法而不限于多主機總線。
[0013]圖5示例性地示出了接口單元4與通信單元14之間的交互，所述通信單元14包括處理器單元8和數(shù)據(jù)存儲器10。
[0014]圖3針對從數(shù)據(jù)存儲器10發(fā)送數(shù)據(jù)段。在數(shù)據(jù)存儲器10的片段中示出了數(shù)據(jù)塊56的第一數(shù)據(jù)段52和最后的數(shù)據(jù)段54。接下來描述具有多個數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)塊56的發(fā)送。數(shù)據(jù)段52 - 54是數(shù)據(jù)塊56的一部分。針對數(shù)據(jù)段52 — 54中的每個，在輸入描述符池34中都存放有相應(yīng)的描述符62 - 64。通信單元14存放描述符62 — 64以用于通過在處理器單元8上實施的相應(yīng)應(yīng)用12來發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)段52 — 54。為此，通信單元14在數(shù)據(jù)存儲器10中存放數(shù)據(jù)段52、54的存儲器范圍地址以及所商定的標(biāo)志chid。此外，在描述符62 —64中存放了:相應(yīng)數(shù)據(jù)段52 - 54在數(shù)據(jù)塊56中具有哪個位置。例如，在描述符62 — 64中存放:數(shù)據(jù)段52 - 54是否如數(shù)據(jù)段52那樣是第一數(shù)據(jù)段。例如，在描述符62 — 64中存放:數(shù)據(jù)段52 - 54是否如數(shù)據(jù)段54那樣是最后的數(shù)據(jù)段。此外，在描述符52 — 54之一中分別存放數(shù)據(jù)段52 - 54的大小。此外，也可以存放數(shù)據(jù)段52 - 54的存儲器范圍地址或存儲器起始地址。根據(jù)箭頭66示出了該寫入訪問。
[0015]如果在處理器單元8上運行的應(yīng)用12想要發(fā)送數(shù)據(jù)塊56，則應(yīng)用12將數(shù)據(jù)塊56存儲在數(shù)據(jù)存儲器10中。然后，根據(jù)箭頭66，數(shù)據(jù)塊56關(guān)于存儲器范圍和所商定的標(biāo)志chid所需的信息被寫入到輸入描述符池34中。此外，在相應(yīng)描述符62-64中用信號通知相應(yīng)數(shù)據(jù)段52 — 54的發(fā)送準(zhǔn)備。
[0016]如果相應(yīng)段52 - 54通過所屬的描述符62 — 64被標(biāo)記為準(zhǔn)備好發(fā)送的，則接口單元4可以根據(jù)箭頭68執(zhí)行根據(jù)箭頭26對數(shù)據(jù)存儲器10的存儲器直接訪問。相應(yīng)地，從描述符62出發(fā)直到描述符64，根據(jù)箭頭70從數(shù)據(jù)存儲器10中讀出整個數(shù)據(jù)塊56。在此，數(shù)據(jù)塊56的讀出是逐段或逐描述符地進行的，由此有利地可由應(yīng)用12來實現(xiàn)數(shù)據(jù)塊56的并行填充并且由接口單元4來實現(xiàn)相同數(shù)據(jù)塊56的清空。在根據(jù)箭頭26讀出和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)段52、54以后，接口單元4在相應(yīng)描述符62 — 64中的發(fā)送準(zhǔn)備被刪除。發(fā)送準(zhǔn)備可以由通信單元14通過監(jiān)視相應(yīng)描述符62 - 64的發(fā)送準(zhǔn)備來監(jiān)視。通過逐段的處理以及描述符池34，處于數(shù)據(jù)存儲器10中的數(shù)據(jù)段或數(shù)據(jù)塊的處理被簡化，這實現(xiàn)了接口單元4的硬件實施并且因此實現(xiàn)了用于發(fā)送數(shù)據(jù)段52 - 54的快速處理。
[0017]圖4以示意圖示出了接口單元4的片段74。在框76中，在輸入單元80中根據(jù)箭頭28向框84輸送從數(shù)據(jù)傳輸單元20發(fā)出的數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段。根據(jù)箭頭28的數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)段包含報頭信息，所述報頭信息被置入到輸入單元80的等待隊列86中并且包含所商定的標(biāo)志chid。數(shù)據(jù)段在本說明書的意義上、即以應(yīng)存放在數(shù)