采用片上系統技術來設計FC協議芯片的方案解析

芯片的結構

根據3.2節的討論。FC協議芯片對上層的接口(ULP)采用PCI接口，由芯片內置的PCI-TARGET內核實現。

虛線方框部分構成了FC的N端口，整個芯片中有2個N端口。每個FC-N端口由“FC收發通道”和“FC幀收發控制器”2層構成。“FC收發通道”與光電接口模塊配合可實現FC-0層、FC-1層和FC-2層中數據幀收發的功能。該層為上層接口提供用于數據幀收發的片內FIFO通道。“FC幀收發控制器”實現FC-2層的數據幀打包、開包和檢錯。另外，通過芯片內嵌的軟件模塊實現FC-2層的序列和交換協議;同時提供ULP接口。下文對FC通道、幀收發控制器、CPU內核及ULP 接口作分別討論。

FC收發通道模塊的設計

功能概述

該模塊主要完成FC-2層幀的收發，包括：完成SERDES(串-并互相轉換模塊)與光電接口的連接、完成FC-1層的8b/10b編解碼、FC-2層幀級的CRC校驗和FC有序集碼的譯碼;同時利用內置存儲器構成FIFO與FC芯片后端模塊進行數據交換的緩沖區。

組成結構

該模塊分為“FC發送通道”和“FC接收通道”。在收發通道之間提供多種自環測試的通路(未在圖中標出)。

“FC發送通道”主要由以下單元組成：

(1)并-串轉化單元;

(2)發送時鐘鎖相環;

(3)8b/10b編碼單元;

(4)CRC校驗生成單元;

(5)TX-FIFO發送控制單元;

(6)TX-FIFO數據輸入緩沖單元;

(7)自環控制單元。

“FC接收通道”主要由以下單元組成：

(1)串-并轉化單元;

(2)接收時鐘鎖相環;

(3)時鐘恢復單元;

(4)同步檢測單元;

(5)有序集譯碼單元;

(6)8b/10b解碼單元;

(7)CRC校驗單元;

(8)RX-FIFO發送控制單元;

(9)RX-FIFO數據輸出緩沖單元;

(10)自環控制單元。

數據收發緩沖區的定義

數據緩沖區TX-FIFO、RX-FIFO的定義如表2所示：途中發送緩沖區是33位，低32位是發送的數據，第32位用于表示當前碼字是否為有序集碼。接收緩沖區是36位，低32位是接收到的數據，高位部分保存FC-2幀的CRC校驗結果、8b/10b碼的譯碼校驗等信息。