專利名稱：一種端口輪詢選擇方法
技術領域：
本發(fā)明涉及邏輯或特定用途集成電路(ASIC)中的端口輪詢技術，特別是指一種公平快速的端口輪詢選擇方法。
背景技術：
在邏輯或ASIC設計中，常常需要對多個端口的狀態(tài)標識進行查詢，以便選出一個符合要求的端口進行處理。
目前采用的端口輪詢選擇方法有公平輪詢法和優(yōu)先級選擇法。
公平輪詢法的實現(xiàn)原理是按照一定的輪詢順序逐個循環(huán)查詢各個端口的狀態(tài)，每個時鐘周期查詢一個端口，如果該端口狀態(tài)為無效，則繼續(xù)在下個時鐘周期查詢下一個端口；如果該端口狀態(tài)有效，則該端口被選中，時鐘周期等待被選中的端口處理完畢后，再按順序繼續(xù)查詢下一個端口。公平輪詢法的優(yōu)點是選擇過程中所有端口的地位都是平等的，不會存在有的端口得不到服務的問題，但由于該方法每個時鐘周期只能查詢一個端口，因此輪詢效率低。
優(yōu)先級選擇法則是在每個周期同時查詢所有端口，這樣有可能多個端口同時有效，因此再通過組合邏輯選出優(yōu)先級最高的端口。該方法的優(yōu)點是效率高，但不是一種公平的輪詢選擇方法，當優(yōu)先級較高的端口業(yè)務流量較大時，可能導致優(yōu)先級低的端口長時間得不到服務?？梢钥闯霈F(xiàn)有的輪詢選擇方法很難兼顧公平和快速。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種公平快速的輪詢選擇方法，既能夠快速的查詢每個端口狀態(tài)，又能夠兼顧端口被公平選擇的機會。
本發(fā)明的一種輪詢選擇方法，包括以下步驟a)為需要查詢的每個端口設置一種包括所有端口的優(yōu)先級排列順序，且每個端口的優(yōu)先級在其對應的優(yōu)先級排列順序中不是最高；b)每次同時查詢所有端口的狀態(tài)，根據(jù)上一次選擇的端口對應的優(yōu)先級排列順序，從查詢到的有效端口中選擇出優(yōu)先級最高的端口，作為本次選擇的端口。
該方法較佳的實施例為所述每個端口在其所對應的包括所有端口的優(yōu)先級排列順序中為最低。
該方法如果所述需要查詢的端口數(shù)為n個，對于其中的第m個端口所對應的優(yōu)先級排列順序為m+1，m+2，...，n，1，2，...，m-1，m，m、n為正整數(shù)。
該方法如果所述需要查詢的端口數(shù)為n個，對于其中的第m個端口所對應的優(yōu)先級排列順序為m-1，m-2，...，1，n，n-1，...，m+1，m，m、n為正整數(shù)。
該方法所述步驟b)在第一次查詢時選擇任意一個端口對應的優(yōu)先級排列順序來選擇出優(yōu)先級最高的有效端口。
該方法步驟a)中進一步包括為每個端口設置一個譯碼器，用于根據(jù)端口對應的優(yōu)先級排列順序選擇出優(yōu)先級最高有效端口；則所述步驟b)中每次將查詢到的所有端口的狀態(tài)輸入上一次選擇端口對應的譯碼器，該譯碼器按照自身設置的優(yōu)先級排列順序輸出的有效端口地址確定為本次選擇的端口。
從上述方案可以看出，本發(fā)明的輪詢選擇方法通過設置多個不同的優(yōu)先級排列順序，并且巧妙的將優(yōu)先級排列順序與每個端口對應，查詢時對所有端口同時進行，從而實現(xiàn)了對每個端口公平快速的查詢選擇。


具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。
本發(fā)明方案為所有需要查詢的n個端口設置n種優(yōu)先級排列順序，每種優(yōu)先級排列順序?qū)粋€端口，并使每個端口在其所對應的優(yōu)先級排列順序中，該端口的優(yōu)先級均不是最高。輪詢選擇時，每個時鐘周期同時查詢所有端口，并根據(jù)上一次選擇的端口所對應的優(yōu)先級排列順序，選擇出優(yōu)先級最高的有效端口。這樣，當一個端口被選中并服務完成后，在下一個周期的查詢時，由于采用該端口所對應的優(yōu)先級排列順序，該端口的優(yōu)先級相對較低，則該端口再次被選中的幾率相對減少，從而實現(xiàn)了端口輪詢選擇的公平快速。
本發(fā)明較佳的實施方案描述如下假設需要輪詢的端口為n個，則對應n個端口設計n種優(yōu)先級排列順序，在本實施例中所有端口的優(yōu)先級順序按端口號成降序排列，并且每個端口在其所對應的優(yōu)先級排列順序中的優(yōu)先級均為最低。對于端口1，其所對應的優(yōu)先級排列順序為2，3，...，n，1。
對于端口2，其所對應的優(yōu)先級排列順序為3，4，...，n，1，2。
對于端口m(m小于n)，其所對應的優(yōu)先級排列順序為m+1，m+2，...，n，1，2，...，m。
對于端口n，其所對應的優(yōu)先級排列順序為1，2，...，n。
其中，m、n為正整數(shù)。
本實施例中采用譯碼器來實現(xiàn)對端口的選擇功能，按照n種不同的優(yōu)先級排列順序設置n個譯碼器，每個譯碼器對應一個端口，本實施例中稱之為優(yōu)先級譯碼器。優(yōu)先級譯碼器的輸入為查詢到的所有端口的狀態(tài)，輸出為根據(jù)該譯碼器對應的優(yōu)先級排列順序選出的有效端口的地址。
在每個時鐘周期同時查詢n個端口，由于可能有多個端口同時有效，則需通過優(yōu)先級譯碼器選擇其中一個優(yōu)先級最高的端口。如果為第一次查詢，則可以人為指定或隨機任意選擇一個優(yōu)先級譯碼器。將所有端口的狀態(tài)輸入優(yōu)先級譯碼器，優(yōu)先級譯碼器根據(jù)優(yōu)先級排列順序所建立的組合邏輯，選出一個優(yōu)先級最高的有效端口進行服務，當被選中的端口服務完成后，開始進行下一次查詢，然后通過和上次被選中端口相對應的優(yōu)先級譯碼器選擇有效端口。其中，如果所述端口尚處在服務狀態(tài)，也可在端口的服務完成前先進行查詢，待該端口服務完成后再通過優(yōu)先級譯碼器選擇下一次服務的端口。
以對三個端口輪詢，即n＝3的情況為例各端口連接的優(yōu)先級譯碼器真值表，參見表1-3所示。
表1-3中優(yōu)先級譯碼器輸入3BIT分別表示3個端口的狀態(tài)，1表示有效，0為無效，X表示0或1任意。輸出2BIT表示選中的端口地址，00代表端口1的地址，01代表端口2的地址，10代表端口3的地址，11為三個端口均無效的地址。
端口1的優(yōu)先級譯碼器，參見表1所示

表1從表1中可以看出，端口1的優(yōu)先級譯碼器輸出端的優(yōu)先級順序為01、10、00，即分別代表端口2、3、1。
端口2的優(yōu)先級譯碼器，參見表2所示

表2從表2中可以看出，端口2的優(yōu)先級譯碼器輸出端的優(yōu)先級順序為10、00、01，即分別代表端口3、1、2。
端口3的優(yōu)先級譯碼器，參見表3所示

表3從表3中可以看出，端口3的優(yōu)先級譯碼器輸出端的優(yōu)先級順序為00、01、10，即分別代表端口1、2、3。
在一個時鐘周期內(nèi)同時查詢?nèi)齻€端口的狀態(tài)，假如查詢結(jié)果為端口1、3有效，端口2無效，將查詢結(jié)果的端口狀態(tài)，即101輸入優(yōu)先級譯碼器，對于第一次可任選一個優(yōu)先級譯碼器輸入，例如選擇端口2的優(yōu)先級譯碼器，則根據(jù)表2，該優(yōu)先級譯碼器的輸出結(jié)果將是10，即代表端口3，則將選擇端口3進行數(shù)據(jù)的輸入輸出服務。下一次查詢時，假如查詢的結(jié)果為端口2、3有效，端口1無效，，并將結(jié)果011輸入上一次選中端口，即端口3的優(yōu)先級譯碼器，由表3可知，端口3的優(yōu)先級譯碼器輸出結(jié)果將為01，即端口2被選中，這是因為端口3的優(yōu)先級譯碼器中端口3的優(yōu)先級最低。
由此可見，端口3沒有被連續(xù)選中。說明本實施例的方案對每個端口來說都很公平，并且輪詢效率很高。
同樣，也可以將各端口的優(yōu)先級按相反的順序排列，即對于端口1，其所對應的優(yōu)先級排列順序為n，n-1，...，2，1。
對于端口2，其所對應的優(yōu)先級排列順序為1，n，...，3，2。
對于端口m(m小于n)，其所對應的優(yōu)先級排列順序為m-1，m-2，...，1，n，n-1，...，m。
對于端口n，其所對應的優(yōu)先級排列順序為n-1，n-2，...，n。
其中，m、n為正整數(shù)。其效果不變。
另外，根據(jù)本發(fā)明思路，端口的優(yōu)先級還可以采取其它的排列順序，如果對公平性要求不高，也可以不把端口優(yōu)先級排在其對應譯碼器的優(yōu)先級最低位置，只要端口的優(yōu)先級在其對應的優(yōu)先級譯碼器中不是最高即可實現(xiàn)本發(fā)明的公平目的。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種端口輪詢選擇方法，其特征在于，包括以下步驟a)為需要查詢的每個端口設置一種包括所有端口的優(yōu)先級排列順序，且每個端口的優(yōu)先級在其對應的優(yōu)先級排列順序中不是最高；b)每次同時查詢所有端口的狀態(tài)，根據(jù)上一次選擇的端口對應的優(yōu)先級排列順序，從查詢到的有效端口中選擇出優(yōu)先級最高的端口，作為本次選擇的端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述每個端口在其所對應的包括所有端口的優(yōu)先級排列順序中為最低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法，其特征在于，如果所述需要查詢的端口數(shù)為n個，對于其中的第m個端口所對應的優(yōu)先級排列順序為m+1，m+2，…，n，1，2，…，m-1，m，m、n為正整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法，其特征在于，如果所述需要查詢的端口數(shù)為n個，對于其中的第m個端口所對應的優(yōu)先級排列順序為m-1，m-2，…，1，n，n-1，…，m+1，m，m、n為正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟b)在第一次查詢時選擇任意一個端口對應的優(yōu)先級排列順序來選擇出優(yōu)先級最高的有效端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，該方法步驟a)中進一步包括為每個端口設置一個譯碼器，用于根據(jù)端口對應的優(yōu)先級排列順序選擇出優(yōu)先級最高有效端口；則所述步驟b)中每次將查詢到的所有端口的狀態(tài)輸入上一次選擇端口對應的譯碼器，該譯碼器按照自身設置的優(yōu)先級排列順序輸出的有效端口地址確定為本次選擇的端口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種端口輪詢選擇的方法，包括為需要查詢的每個端口設置一種包括所有端口的優(yōu)先級排列順序，且該端口的優(yōu)先級在其對應的優(yōu)先級排列順序中不是最高；每次同時查詢所有端口的狀態(tài)，根據(jù)上一次選擇的端口對應的優(yōu)先級排列順序，從查詢到的有效端口中選擇出優(yōu)先級最高的端口，作為本次選擇的端口。本發(fā)明的端口輪詢選擇方法通過設置多個不同的優(yōu)先級排列順序，并將優(yōu)先級排列順序與每個端口對應，輪詢時對所有端口同時進行查詢，從而實現(xiàn)了對每個端口公平快速的查詢選擇。
文檔編號H03K19/00GK1581695SQ0314976
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月5日
發(fā)明者李騰躍, 雷春, 謝建湘, 周偉寧, 涂君 申請人:華為技術有限公司