太阳城集团

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通道建立方法、交换器和通信系统.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201210054966.4

申请日:

2012.03.05

公开号:

CN102624511B

公开日:

2015.01.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04L 5/14申请日:20120305|||公开
IPC分类号: H04L5/14 主分类号: H04L5/14
申请人: 福建星网锐捷网络有限公司
发明人: 黄金灿
地址: 350002 福建省福州市仓山区金山大道618号桔园州工业园19#楼
优先权:
专利代理机构: 北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205 代理人: 陈鸣
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201210054966.4

授权太阳城集团号:

太阳城集团102624511B||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.21|||2012.09.26|||2012.08.01

法律状态类型:

太阳城集团授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供一种通道建立方法、交换器和通信系统,所述通道建立方法包括:交换器接收源节点发送的通信建立请求,所述通信建立请求包括目的节点的标识;所述交换器根据所述目的节点的标识查询所述交换器保存的通道状态表,确定连接所述目的节点的接口处于空闲状态;所述交换器向所述源节点和所述目的节点发送激活信号,使所述源节点和所述目的节点进入激活状态,以建立所述源节点、所述交换器和所述目的节点之间的通道。本发明中,通过该通道,源节点和目的节点在任何时刻均可以进行数据的发送和接收,从而可以实现在进行异步串行通信时,每个节点均可以采用全双工通信方式进行通信,并且每个节点均可以主动发起数据传输。

权利要求书

1: 一种通道建立方法, 其特征在于, 包括 : 交换器接收源节点发送的通信建立请求, 所述通信建立请求包括目的节点的标识 ; 所述交换器根据所述目的节点的标识查询所述交换器保存的通道状态表, 确定连接所 述目的节点的接口处于空闲状态 ; 所述交换器向所述源节点和所述目的节点发送激活信号, 使所述源节点和所述目的节 点进入激活状态, 以建立所述源节点、 所述交换器和所述目的节点之间的通道。
2: 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述交换器根据所述目的节点的标识查 询所述交换器保存的通道状态表之后, 还包括 : 当确定连接所述目的节点的接口处于非空闲状态时, 所述交换器向所述源节点发送指 示太阳城集团, 所述指示太阳城集团用于指示连接所述目的节点的接口处于非空闲状态, 以使所述源节 点回到空闲状态。
3: 根据权利要求 1 或 2 所述的方法, 其特征在于, 所述确定连接所述目的节点的接口处 于空闲状态之后, 还包括 : 所述交换器将所述通道状态表中与所述连接所述目的节点的接口对应的状态置为激 活状态, 将所述通道状态表中与连接所述源节点的接口对应的状态置为激活状态, 以及将 所述通道状态表中所述通道对应的状态置为激活状态。
4: 根据权利要求 1 或 2 所述的方法, 其特征在于, 所述通信建立请求还包括请求标识, 所述请求标识表示请求与所述目的节点进行通信 ; 所述方法还包括 : 所述交换器接收所述源节点或所述目的节点发送的数据发送指示, 所述数据发送指示 是所述源节点或所述目的节点在待发送的数据与所述请求标识相同时发送给所述交换器 的, 以指示在所述数据发送指示之后发送的内容为所述源节点或所述目的节点的待发送数 据。
5: 根据权利要求 1 或 2 所述的方法, 其特征在于, 还包括 : 所述交换器将接收到的所述通信建立请求保存在所述交换器的事件缓存队列中 ; 在建立所述源节点、 所述交换器和所述目的节点之间的通道之后, 所述交换器将所述 通信建立请求从所述事件缓存队列中删除。
6: 根据权利要求 1 或 2 所述的方法, 其特征在于, 所述建立所述源节点、 所述交换器和 所述目的节点之间的通道之后, 还包括 : 所述交换器接收所述源节点或所述目的节点发送的通信终止请求 ; 所述交换器向所述源节点和所述目的节点发送通道拆除指示, 使所述源节点和所述目 的节点回到空闲状态。
7: 根据权利要求 6 所述的方法, 其特征在于, 所述交换器接收所述源节点或所述目的 节点发送的通信终止请求之后, 还包括 : 所述交换器将所述通道状态表中与所述连接所述目的节点的接口对应的状态置为空 闲状态, 将所述通道状态表中与连接所述源节点的接口对应的状态置为空闲状态, 以及将 所述通道状态表中所述通道对应的状态置为空闲状态。
8: 根据权利要求 6 所述的方法, 其特征在于, 还包括 : 所述交换器将接收到的所述通信终止请求保存在所述交换器的事件缓存队列中 ; 2 所述交换器向所述源节点和所述目的节点发送通道拆除指示之后, 所述交换器将所述 通信终止请求从所述事件缓存队列中删除。
9: 一种交换器, 其特征在于, 包括 : 接收模块, 用于接收源节点发送的通信建立请求, 所述通信建立请求包括目的节点的 标识 ; 确定模块, 用于根据所述接收模块接收的所述目的节点的标识查询所述交换器保存的 通道状态表, 确定连接所述目的节点的接口处于空闲状态 ; 发送模块, 用于向所述源节点和所述目的节点发送激活信号, 使所述源节点和所述目 的节点进入激活状态, 以建立所述源节点、 所述交换器和所述目的节点之间的通道。
10: 根据权利要求 9 所述的交换器, 其特征在于, 所述发送模块, 还用于当所述确定模块确定连接所述目的节点的接口处于非空闲状态 时, 向所述源节点发送指示太阳城集团, 所述指示太阳城集团用于指示连接所述目的节点的接口处于非 空闲状态, 以使所述源节点回到空闲状态。
11: 根据权利要求 9 或 10 所述的交换器, 其特征在于, 还包括 : 状态设置模块, 用于在所述确定模块确定连接所述目的节点的接口处于空闲状态之 后, 将所述通道状态表中与所述连接所述目的节点的接口对应的状态置为激活状态, 将所 述通道状态表中与连接所述源节点的接口对应的状态置为激活状态, 以及将所述通道状态 表中所述通道对应的状态置为激活状态。
12: 根据权利要求 9 或 10 所述的交换器, 其特征在于, 所述接收模块, 还用于接收所述源节点或所述目的节点发送的数据发送指示, 所述数 据发送指示是所述源节点或所述目的节点在待发送的数据与所述通信建立请求包括的请 求标识相同时发送给所述交换器的, 以指示在所述数据发送指示之后发送的内容为所述源 节点或所述目的节点的待发送数据 ; 所述请求标识表示请求与所述目的节点进行通信。
13: 根据权利要求 9 或 10 所述的交换器, 其特征在于, 还包括 : 保存模块, 用于将所述接收模块接收到的所述通信建立请求保存在所述交换器的事件 缓存队列中 ; 删除模块, 用于在建立所述源节点、 所述交换器和所述目的节点之间的通道之后, 将所 述通信建立请求从所述事件缓存队列中删除。
14: 根据权利要求 9 或 10 所述的交换器, 其特征在于, 所述接收模块, 还用于接收所述源节点或所述目的节点发送的通信终止请求 ; 所述发送模块, 还用于向所述源节点和所述目的节点发送通道拆除指示, 使所述源节 点和所述目的节点回到空闲状态。
15: 根据权利要求 11 所述的交换器, 其特征在于, 所述状态设置模块, 还用于在所述接收模块接收到通信终止请求之后, 将所述通道状 态表中与所述连接所述目的节点的接口对应的状态置为空闲状态, 将所述通道状态表中与 连接所述源节点的接口对应的状态置为空闲状态, 以及将所述通道状态表中所述通道对应 的状态置为空闲状态。
16: 根据权利要求 13 所述的交换器, 其特征在于, 所述保存模块, 还用于将所述接收模块接收到的通信终止请求保存在所述交换器的事 3 件缓存队列中 ; 所述删除模块, 还用于在所述发送模块向所述源节点和所述目的节点发送通道拆除指 示之后, 将所述通信终止请求从所述事件缓存队列中删除。
17: 一种通信系统, 其特征在于, 包括至少两个节点和如权利要求 9-16 任意一项所述 的交换器。

说明书


通道建立方法、 交换器和通信系统

    【技术领域】
     本发明涉及通信技术, 尤其涉及一种通道建立方法、 交换器和通信系统。背景技术 在通信领域, 两个主机的处理器 ( 或称为通信节点, 简称节点 ) 之间的通信通常 采用通用异步串行收发器 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter ; 以下简称 : UART) 进行通信。异步串行收发器之间采用异步串行通信总线互联, 最简单的异步串行通 信总线由发送信号线 ( 通常用 TX 表示 ) 和接收信号线 ( 通常用 RX 表示 ) 两条信号线组 成。通用异步串行收发器采用的通信协议是异步串行通信协议, 这组通信协议约定了通信 双方的传输速率、 数据传输的起始和终止状态的表示。由于异步串行通信具有总线信号简 单, 通信协议简单的特性, 因此大量用于处理器和处理器之间的通信, 几乎所有高端到低端 的处理中都带有若干个 UART 控制器。但这种由收发器、 总线、 协议定义的通信方式是一种 点到点的通信方式, 即异步串行通信总线只能连接两个节点。 然而, 现代通信系统通常是多 处理器系统, 并且系统中的处理器两两之间经常需要传递太阳城集团。 为了达到这个目的, 处理器 需要设计多个片上 UART 控制器。例如, 一个通信系统中有 16 个处理器, 则每个处理器需要 有 15 个 UART 控制器和其他处理器互联, 这样会大大增加处理器芯片的面积。
     为了解决异步串行通信在多节点互联通信的需求, 现有技术采用 RS485 串行通信 标准。 RS485 串行通信标准采用总线式拓扑结构, 在同一根总线上可以挂接多个节点 ( 一般 最多 32 个节点 )。RS485 串行通信标准采用半双工主从通信方式, 所谓半双工操作是指通 信双方收发不能同时进行, 任何太阳城集团点内只能有一个节点发送, 另一个节点接收, 而主从方 式是指总线上只有一个设备可以主动发起总线的传输, 其他的设备只能被动响应。
     但是, 上述主从通信方式无法适应现代通信系统的要求, 现代通信系统是多处理 器系统, 每个处理器都希望可以主动发起数据传输 ; 并且, 现有技术采用半双工通信方式, 任何太阳城集团点内只能有一个节点发送, 另一个节点接收, 通信效率较低。
     发明内容
     本发明提供一种通道建立方法、 交换器和通信系统, 以实现在进行异步串行通信 时, 每个节点均可以采用全双工通信方式, 主动发起数据传输。
     本发明一方面提供一种通道建立方法, 包括 :
     交换器接收源节点发送的通信建立请求, 所述通信建立请求包括目的节点的标 识;
     所述交换器根据所述目的节点的标识查询所述交换器保存的通道状态表, 确定连 接所述目的节点的接口处于空闲状态 ;
     所述交换器向所述源节点和所述目的节点发送激活信号, 使所述源节点和所述目 的节点进入激活状态, 以建立所述源节点、 所述交换器和所述目的节点之间的通道。
     本发明另一方面提供一种交换器, 包括 :接收模块, 用于接收源节点发送的通信建立请求, 所述通信建立请求包括目的节 点的标识 ;
     确定模块, 用于根据所述接收模块接收的所述目的节点的标识查询所述交换器保 存的通道状态表, 确定连接所述目的节点的接口处于空闲状态 ;
     发送模块, 用于向所述源节点和所述目的节点发送激活信号, 使所述源节点和所 述目的节点进入激活状态, 以建立所述源节点、 所述交换器和所述目的节点之间的通道。
     本发明又一方面提供一种通信系统, 包括至少两个节点和如上所述的交换器。
     本发明一方面的技术效果是 : 交换器接收到源节点发送的包括目的节点的标识的 通信建立请求之后, 根据该目的节点的标识查询交换器保存的通道状态表, 确定连接该目 的节点的接口处于空闲状态 ; 然后交换器向源节点和目的节点发送激活信号, 使源节点和 目的节点进入激活状态, 以建立源节点、 交换器和目的节点之间的通道 ; 这样, 通过该通道, 源节点和目的节点在任何时刻均可以进行数据的发送和接收, 从而可以实现在进行异步串 行通信时, 每个节点均可以采用全双工通信方式进行通信, 并且每个节点均可以主动发起 数据传输。
     本发明另一方面的技术效果是 : 接收模块接收到源节点发送的包括目的节点的标 识的通信建立请求之后, 确定模块根据上述接收模块接收的目的节点的标识查询该交换器 保存的通道状态表, 确定连接该目的节点的接口处于空闲状态 ; 然后发送模块向上述源节 点和上述目的节点发送激活信号, 使源节点和目的节点进入激活状态, 以建立源节点、 交换 器和目的节点之间的通道 ; 这样, 通过该通道, 源节点和目的节点在任何时刻均可以进行数 据的发送和接收, 从而可以实现在进行异步串行通信时, 每个节点均可以采用全双工通信 方式进行通信, 并且每个节点均可以主动发起数据传输。 附图说明
     图 1 为本发明通道建立方法一个实施例的流程图 ; 图 2 为本发明应用场景一个实施例的示意图 ; 图 3 为本发明节点的状态逻辑转换图一个实施例的示意图 ; 图 4 为本发明通道建立方法另一个实施例的流程图 ; 图 5 为本发明交换器一个实施例的结构示意图 ; 图 6 为本发明交换器另一个实施例的结构示意图 ; 图 7 为本发明交换器再一个实施例的结构示意图 ; 图 8 为本发明数据接收状态逻辑的状态转换一个实施例的示意图 ; 图 9 为本发明交换调度器一个实施例的结构示意图 ; 图 10 为本发明事件处理逻辑的状态转换一个实施例的示意图。具体实施方式
     图 1 为本发明通道建立方法一个实施例的流程图, 如图 1 所示, 该通道建立方法可 以包括 :
     步骤 101, 交换器接收源节点发送的通信建立请求, 该通信建立请求包括目的节点 的标识。本实施例中, 该目的节点的标识可以为该目的节点的编号或其他可以唯一表示该 目的节点的标识, 本实施例对该目的节点的标识的具体形式不作限定。
     步骤 102, 交换器根据该目的节点的标识查询交换器保存的通道状态表, 确定连接 上述目的节点的接口处于空闲状态。
     进一步地, 交换器根据该目的节点的标识查询交换器保存的通道状态表之后, 当 确定连接上述目的节点的接口处于非空闲状态, 例如激活状态或通信建立请求状态时, 该 交换器向源节点发送指示太阳城集团, 该指示太阳城集团用于指示连接上述目的节点的接口处于非空闲 状态, 以使源节点回到空闲状态。
     步骤 103, 交换器向源节点和目的节点发送激活信号, 使源节点和目的节点进入激 活状态, 以建立源节点、 交换器和目的节点之间的通道。
     本实施例中, 进一步地, 步骤 102 之后, 交换器还可以将通道状态表中与连接上述 目的节点的接口对应的状态置为激活状态, 将通道状态表中与连接上述源节点的接口对应 的状态置为激活状态, 以及将通道状态表中上述通道对应的状态置为激活状态。
     本实施例中, 进一步地, 步骤 103 之后, 交换器可以将源节点发送的数据发送给目 的节点 ; 和 / 或, 将目的节点发送的数据发送给源节点。 也就是说, 建立源节点、 交换器和目 的节点之间的通道之后, 源节点和目的节点可以通过该通道进行数据传输, 并且在任何时 刻源节点和目的节点均可以进行数据的发送和接收。 本实施例中, 上述通信建立请求还可以包括请求标识 ; 则上述交换器还可以接收 源节点或目的节点发送的数据发送指示, 该数据发送指示是源节点或目的节点在待发送的 数据与上述请求标识相同时发送给上述交换器的, 以指示在上述数据发送指示之后发送的 内容为源节点或目的节点的待发送数据。其中, 该请求标识表示请求与上述目的节点进行 通信 ; 也就是说, 在具体实现时, 该通信建立请求的形式可以为 “请求标识 + 目的节点的标 识” , 假设请求标识为 0x55, 目的节点的标识为节点 2, 则在交换器接收到 “0x55+ 节点 2” 之 后, 该交换器可以获知源节点请求与节点 2 进行通信。
     本实施例中, 交换器可以将接收到的通信建立请求保存在上述交换器的事件缓存 队列中 ; 在建立源节点、 交换器和目的节点之间的通道之后, 交换器将上述通信建立请求从 事件缓存队列中删除。
     进一步地, 步骤 103 之后, 交换器接收到源节点或目的节点发送的通信终止请求 之后, 该交换器向上述源节点和上述目的节点发送通道拆除指示, 使上述源节点和上述目 的节点回到空闲状态。 同时, 交换器接收到源节点或目的节点发送的通信终止请求之后, 该 交换器可以将上述通道状态表中与连接目的节点的接口对应的状态置为空闲状态, 将通道 状态表中与连接源节点的接口对应的状态置为空闲状态, 以及将上述通道状态表中上述通 道对应的状态置为空闲状态。
     同样, 交换器可以将接收到的通信终止请求保存在该交换器的事件缓存队列中 ; 交换器向上述源节点和所述目的节点发送通道拆除指示之后, 该交换器将上述通信终止请 求从事件缓存队列中删除。
     上述实施例中, 交换器接收到源节点发送的包括目的节点的标识的通信建立请求 之后, 根据该目的节点的标识查询交换器保存的通道状态表, 确定连接该目的节点的接口 处于空闲状态 ; 然后交换器向源节点和目的节点发送激活信号, 使源节点和目的节点进入
     激活状态, 以建立源节点、 交换器和目的节点之间的通道 ; 这样, 通过该通道, 源节点和目的 节点在任何时刻均可以进行数据的发送和接收, 从而可以实现在进行异步串行通信时, 每 个节点均可以采用全双工通信方式进行通信, 并且每个节点均可以主动发起数据传输。
     本发明图 1 所示实施例提供的方法可以应用在本发明图 2 所示的应用场景中, 图2 为本发明应用场景一个实施例的示意图, 如图 2 所示, 节点 1 ~节点 8( 这里的节点数目只 是举例说明, 节点数目可以根据实际需要扩展 ) 通过各自的异步串行通信总线与交换器互 联。节点 1 ~节点 8 之间的任意两个节点之间的通信通过交换器转发。交换器通过本发明 图 1 所示实施例提供的方法可以实现多组节点之间的同时通信, 并且每个节点均可以主动 发起数据传输, 还可实现串行通信速率的自行匹配、 组播通信和广播通信等功能。
     本发明提供的通道建立方法可以协调多节点异步串行通信的有序完成。 本发明中 各节点的状态逻辑转换如图 3 所示, 图 3 为本发明节点的状态逻辑转换图一个实施例的示 意图。当节点没有数据通信时, 处于空闲状态 ; 若节点有通信需求, 则向交换器发出通信建 立请求 ( 例如 : 0x55), 节点进入通信建立请求状态 ; 如果节点在空闲状态下接收到交换器 发送的激活信号 ( 例如 : 0x55), 则进入激活状态 ; 当节点处于通信建立请求状态时, 如果节 点接收到交换器发送的指示太阳城集团 ( 例如 : 0xAA), 该指示太阳城集团用于指示节点回到空闲状态, 则接收到上述指示太阳城集团之后, 该节点回到空闲状态 ; 当节点处于通信建立请求状态时, 如果 节点接收到交换器回应的激活信号 ( 例如 : 0x55), 则该节点进入激活状态 ; 当节点处于激 活状态时, 可以进行数据传输。 当节点完成数据传输后, 节点可以向交换器发送通信终止请 求 ( 例如 : 0x55), 以请求拆除通信回到空闲状态, 并在接收到交换器发送的通道拆除指示 ( 例如 : 0x55) 后回到空闲状态。 也就是说, 当节点处于空闲状态或通信建立请求状态时, 如 果该节点接收到交换器发送的 0x55, 则该节点进入激活状态, 在节点完成数据传输后, 节点 向交换器发送 0x55, 以告知交换器数据传输已完毕, 请求拆除通信回到空闲状态 ; 在节点 向交换器发送 0x55 之后, 如果该节点接收到交换器发送的 0x55, 则该节点可以获知交换器 指示其回到空闲状态, 于是该节点回到空闲状态。
     需要说明的是, 在数据传输过程中, 如果节点待发送的数据为 0x55, 即节点待发送 的数据 (0x55) 与请求标识 (0x55) 相同, 则该节点需要先发送数据发送指示, 再发送待发送 的数据 (0x55), 该数据发送指示用于指示在该数据发送指示之后发送的内容为节点的待发 送数据。举例来说, 该数据发送指示可以为 0x01, 当然本发明并不仅限于此, 该数据发送指 示也可以为其他字符、 字节和 / 或数字等, 本发明对该数据发送指示的形式不作限定, 只要 该数据发送指示可以指示在该数据发送指示之后发送的内容为节点的待发送数据即可。
     同样, 在数据传输过程中, 如果节点待发送的数据为 0xAA, 也需要先发送数据发送 指示 ( 例如 : 0x01), 再发送上述待发送的数据 (0xAA)。
     图 4 为本发明通道建立方法另一个实施例的流程图, 本实施例以图 2 中节点 1 和 节点 2 之间的通道建立过程为例进行说明。
     如图 4 所示, 该通道建立方法可以包括 :
     步骤 401, 交换器接收节点 1 发送的通信建立请求。
     本实施例中, 该通信建立请求包括请求标识 ( 例如 : 0x55) 和节点 2 的标识, 表示 节点 1 请求与节点 2 进行通信。其中, 节点 2 的标识可以为节点 2 的编号或其他可以唯一 表示节点 2 的标识, 本实施例对节点 2 的标识的具体形式不作限定。步骤 402, 交换器根据节点 2 的标识查询该交换器保存的通道状态表, 确定连接节 点 2 的接口是否处于空闲状态。如果是, 则执行步骤 403 ; 如果连接节点 2 的接口处于非空 闲状态, 则执行步骤 407。
     其中, 上述非空闲状态可以为激活状态或通信建立请求状态。
     步骤 403, 交换器向节点 1 和节点 2 发送激活信号, 使节点 1 和节点 2 进入激活状 态。
     本实施例中, 节点 1 和节点 2 均处于激活状态时, 节点 1、 交换器和节点 2 之间的通 道建立完成, 交换器可以将通道状态表中与连接节点 1 的接口对应的状态置为激活状态, 将通道状态表中与连接节点 2 的接口对应的状态置为激活状态, 以及将通道状态表中上述 通道对应的状态置为激活状态。
     步骤 404, 节点 1 和节点 2 通过上述通道进行通信。
     具体地, 节点 1 和节点 2 可以通过上述通道按照正常的异步通信协议进行通信。
     步骤 405, 交换器接收节点 1 或节点 2 发送的通信终止请求。
     本实施例中, 当通信双方中的任意一方决定终止通信时, 可以向交换器发送通信 终止请求, 例如 : 0x55。 步骤 406, 交换器向节点 1 和节点 2 发送通道拆除指示, 使节点 1 和节点 2 回到空 闲状态。
     本实施例中, 接收到通信终止请求, 例如 : 0x55 之后, 交换器向节点 1 和节点 2 发 送通道拆除指示, 例如 : 0x55, 使节点 1 和节点 2 回到空闲状态。
     另外, 在接收到上述通信终止请求之后, 交换器会将上述通道状态表中与连接节 点 1 的接口对应的状态置为空闲状态, 将通道状态表中与连接节点 2 的接口对应的状态置 为空闲状态, 以及将上述通道状态表中上述通道对应的状态置为空闲状态。
     同样, 在节点 1 与节点 2 进行通信的过程中, 如果节点 1 和 / 或节点 2 待发送的数 据为 0x55, 即待发送的数据 (0x55) 与请求标识 (0x55) 相同, 则需要先发送数据发送指示, 再发送待发送的数据 (0x55), 该数据发送指示用于指示在该数据发送指示之后发送的内容 为待发送的数据。举例来说, 该数据发送指示可以为 0x01, 当然本发明并不仅限于此, 该数 据发送指示也可以为其他字符、 字节和 / 或数字等, 本发明对该数据发送指示的形式不作 限定, 只要该数据发送指示可以指示在该数据发送指示之后发送的内容为待发送的数据即 可。
     同样, 在数据传输过程中, 如果节点 1 和 / 或节点 2 待发送的数据为 0xAA, 也需要 先发送数据发送指示 ( 例如 : 0x01), 再发送上述待发送的数据 (0xAA)。
     步骤 407, 交换器向节点 1 发送指示太阳城集团, 该指示太阳城集团用于指示连接节点 2 的接口 处于非空闲状态, 以使节点 1 回到空闲状态。
     本实施例中, 如果交换器确定连接节点 2 的接口处于非空闲状态, 例如激活状态 或通信建立请求状态, 则该交换器向节点 1 发送指示太阳城集团 ( 例如 : 0xAA), 该指示太阳城集团用于指 示连接节点 2 的接口处于非空闲状态, 以使节点 1 回到空闲状态。节点 1 等待一段随机的 太阳城集团后重新发起请求, 直到请求成功。
     上述实施例可以实现在进行异步串行通信时, 每个节点均可以采用全双工通信方 式进行通信, 并且每个节点均可以主动发起数据传输。
     本领域普通技术人员可以理解 : 实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通 过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程 序在执行时, 执行包括上述各方法实施例的步骤 ; 而前述的存储介质包括 : ROM、 RAM、 磁碟 或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
     图 5 为本发明交换器一个实施例的结构示意图, 本实施例中的交换器可以实现本 发明图 1 所示实施例的流程。 如图 5 所示, 该交换器可以包括 : 接收模块 51、 确定模块 52 和 发送模块 53 ;
     其中, 接收模块 51, 用于接收源节点发送的通信建立请求, 该通信建立请求包括目 的节点的标识 ;
     确定模块 52, 用于根据接收模块 51 接收的上述目的节点的标识查询该交换器保 存的通道状态表, 确定连接上述目的节点的接口处于空闲状态 ;
     发送模块 53, 用于向源节点和目的节点发送激活信号, 使源节点和目的节点进入 激活状态, 以建立源节点、 交换器和目的节点之间的通道。
     进一步地, 发送模块 53 还可以当确定模块 52 确定连接上述目的节点的接口处于 非空闲状态时, 向源节点发送指示太阳城集团, 该指示太阳城集团用于指示连接上述目的节点的接口处 于非空闲状态, 以使源节点回到空闲状态。
     上述实施例中, 接收模块 51 接收到源节点发送的包括目的节点的标识的通信建 立请求之后, 确定模块 52 根据上述接收模块接收的目的节点的标识查询该交换器保存的 通道状态表, 确定连接该目的节点的接口处于空闲状态 ; 然后发送模块 53 向上述源节点和 上述目的节点发送激活信号, 使源节点和目的节点进入激活状态, 以建立源节点、 交换器和 目的节点之间的通道 ; 这样, 通过该通道, 源节点和目的节点在任何时刻均可以进行数据的 发送和接收, 从而可以实现在进行异步串行通信时, 每个节点均可以采用全双工通信方式 进行通信, 并且每个节点均可以主动发起数据传输。
     图 6 为本发明交换器另一个实施例的结构示意图, 与图 5 所示的交换器相比, 不同 之处在于, 图 6 所示的交换器还可以包括 :
     状态设置模块 54, 用于在确定模块 52 确定连接所述目的节点的接口处于空闲状 态之后, 将通道状态表中与连接目的节点的接口对应的状态置为激活状态, 将上述通道状 态表中与连接源节点的接口对应的状态置为激活状态, 以及将上述通道状态表中上述通道 对应的状态置为激活状态。
     进一步地, 接收模块 51, 还用于接收源节点发送的数据, 和 / 或接收目的节点发送 的数据 ; 发送模块 53, 还用于将源节点发送的数据发送给目的节点, 和 / 或将目的节点发送 的数据发送给源节点。
     进一步地, 接收模块 51, 还用于接收源节点或目的节点发送的数据发送指示, 该数 据发送指示是源节点或目的节点在待发送的数据与上述通信建立请求包括的请求标识相 同时发送给上述交换器的, 以指示在该数据发送指示之后发送的内容为上述源节点或上述 目的节点的待发送数据 ; 其中, 该请求标识表示请求与上述目的节点进行通信。也就是说, 在具体实现时, 该通信建立请求的形式可以为 “请求标识 + 目的节点的标识” , 假设请求标 识为 0x55, 目的节点的标识为节点 2, 则在交换器接收到 “0x55+ 节点 2” 之后, 该交换器可 以获知源节点请求与节点 2 进行通信。进一步地, 该通道建立交换器还可以包括 : 保存模块 55 和删除模块 56 ;
     保存模块 55, 用于将接收模块 51 接收到的通信建立请求保存在上述交换器的事 件缓存队列中 ;
     删除模块 56, 用于在建立源节点、 交换器和目的节点之间的通道之后, 将上述通信 建立请求从事件缓存队列中删除。
     本实施例中, 进一步地, 接收模块 51, 还用于接收源节点或目的节点发送的通信终 止请求 ; 发送模块 53, 还用于向源节点和目的节点发送通道拆除指示, 使源节点和目的节 点回到空闲状态。
     这时, 状态设置模块 54, 还用于在接收模块 51 接收到通信终止请求之后, 将通道 状态表中与连接上述目的节点的接口对应的状态置为空闲状态, 将上述通道状态表中与连 接源节点的接口对应的状态置为空闲状态, 以及将通道状态表中上述通道对应的状态置为 空闲状态。
     保存模块 55, 还用于将接收模块 51 接收到的通信终止请求保存在上述交换器的 事件缓存队列中 ;
     删除模块 56, 还用于在发送模块 53 向上述源节点和上述目的节点发送通道拆除 指示之后, 将上述通信终止请求从事件缓存队列中删除。 上述交换器可以实现在进行异步串行通信时, 每个节点均可以采用全双工通信方 式进行通信, 并且每个节点均可以主动发起数据传输。
     本发明图 5 或图 6 所示实施例提供的交换器, 可以作为路由器或交换机等交换设 备, 或者作为路由器或交换机等交换设备的一部分实现本发明提供的方法。
     图 7 为本发明交换器再一个实施例的结构示意图, 如图 7 所示, 该交换器可以包 括: 至少两个异步串行通信接口模块 71 和交换调度器 72。
     其中, 上述至少两个异步串行通信接口模块 71 包括接收器 711 和发送器 712 ; 本 实施例中, 接收器 711 可以实现本发明图 5 和图 6 所示实施例中接收模块 51 的功能, 发送 器 712 可以实现本发明图 5 和图 6 所示实施例中发送模块 53 的功能。
     在具体实现时, 接收器 711 可以由硬件接收单元、 数据帧缓存、 数据接收状态逻辑 和虚拟出口缓存组成 ; 发送器 712 可以由数据帧缓存和硬件发送单元组成。
     本实施例中, 接收器 711 的数据接收状态逻辑的状态转换可以如图 8 所示, 图8为 本发明数据接收状态逻辑的状态转换一个实施例的示意图。 在没有数据通信时数据接收状 态逻辑处于空闲状态, 当接收到节点发出的通信建立请求, 例如 : 0x55 时, 进入通信建立请 求状态 ; 当接收到交换调度器 72 发出的激活 (Active) 信号时, 进入激活状态。当处于通信 建立请求状态时, 若收到交换调度器 72 发送的确认 (Acknowledge ; 以下简称 : ACK) 信号, 则进入激活状态, 若接收到交换调度器 72 发送的 (Negative Acknowledge ; 以下简称 : NAK) 信号, 则进入空闲状态。 当处于激活状态时, 可以进行数据传输 ; 当处于激活状态时, 如果接 收到节点发送的通信终止请求, 例如 : 0x55 或者交换调度器 72 发送的 IDLE 信号后, 回到空 闲状态。
     图 9 为本发明交换调度器一个实施例的结构示意图, 如图 9 所示, 上述交换调度器 72 可以包括 : 事件缓存器 91、 事件处理逻辑 92、 通道状态表 93 和数据转发逻辑 94。
     事件缓存器 91 是一个先入先出 (First Input First Output ; 以下简称 : FIFO) 类
     型的存储器, 可以由各个异步串行通信接口模块 71 的接收器 711 或者事件处理逻辑 92 写 入, 每次写入一个事件。所有事件在事件缓存器 91 中排队等待处理, 事件处理逻辑 92 从缓 存队列中取出最前面的事件消息, 进行处理。其中, 事件处理逻辑 92 的状态转换可以如图 10 所示, 图 10 为本发明事件处理逻辑的状态转换一个实施例的示意图。
     本实施例中, 事件消息只有两种 : 通信建立请求事件和通信终止请求事件。如图 10 所示, 如果处理的是通信建立请求事件, 则事件处理逻辑 92 需要判断请求的通道是否处 于空闲状态, 如果是, 则建立通道, 在通道状态表 93 中将该通道的状态设为激活状态, 并将 上述通信建立请求事件从缓存队列中删除, 同时置通道两端的两个接口为激活状态。如果 不是, 则回应请求的节点一个指示太阳城集团 ( 例如 : 0xAA) 使其回到空闲状态以便重新请求, 并 向连接上述请求的节点的异步串行通信接口模块 71 发送 NAK 信号, 使其也回到空闲状态。 如果处理的是通信终止请求事件, 则事件处理逻辑 92 拆除通道, 将通道状态表 93 中该通道 的状态设为空闲状态, 删除上述通信终止请求事件, 并将通道两端的两个异步串行通信接 口模块 71 置为空闲状态。
     本实施例中, 上述事件处理逻辑 92 可以实现本发明图 5 和图 6 所示实施例中确定 模块 52, 以及图 6 所示实施例中状态设置模块 54、 保存模块 55 和删除模块 56 的功能。 数据转发逻辑 94 根据通道状态表 93 中的通道状态, 采取分时复用的方式, 以轮询 的方法将激活的各通道的接收器 711 的数据搬移到发送器 712, 实现通信。
     上述交换器可以实现在进行异步串行通信时, 每个节点均可以采用全双工通信方 式进行通信, 并且每个节点均可以主动发起数据传输。
     本发明还提供一种通信系统, 该通信系统可以包括至少两个节点和交换器, 该交 换器可以通过本发明图 5、 图 6 或图 7 所示的交换器实现。举例来说, 该通信系统的结构示 意图可以如图 2 所示, 在此不再赘述。
     本发明提供的通道建立方法、 交换器和通信系统同样可应用于其他点到点的通信 方式, 本发明可以使异步串行通信使用于多节点全双工通信, 可以保证每个节点可以在任 何时刻发起通信, 并可以保证多组节点的异步通信同时进行。 另外, 本发明还可以实现异步 串行通信各节点之间的速率匹配, 使各节点可以在不同通信速率下实现通信, 还可实现异 步串行通信的组播和广播功能。
     最后应说明的是 : 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制 ; 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通技术人员应当理解 : 其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分或者全部技术特征 进行等同替换 ; 而这些修改或者替换, 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 术方案的范围。
    

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通道 建立 方法 交换 通信 系统
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