關(guān)于彈性存儲(chǔ)如何在不同條件下運(yùn)行

Maxim T1、E1和J1器件內(nèi)部的彈性存儲(chǔ)器用作器件線路側(cè)和系統(tǒng)側(cè)之間的雙端口緩沖區(qū)。它允許雙方在不同的時(shí)鐘域甚至不同的頻率下工作。彈性存儲(chǔ)的性質(zhì)使得很難理解設(shè)備在給定條件下的反應(yīng)。本應(yīng)用說明提供了許多不同的示例，應(yīng)該消除有關(guān)彈性存儲(chǔ)如何在這些不同條件下運(yùn)行的大多數(shù)問題。

介紹

Maxim T1、E1和J1器件內(nèi)部的彈性存儲(chǔ)器用作器件線路側(cè)和系統(tǒng)側(cè)之間的雙端口緩沖區(qū)。它允許雙方在不同的時(shí)鐘域甚至不同的頻率下工作。彈性存儲(chǔ)的性質(zhì)使得很難理解設(shè)備在給定條件下的反應(yīng)。本應(yīng)用說明提供了許多不同的示例，應(yīng)該消除有關(guān)彈性存儲(chǔ)如何在這些不同條件下運(yùn)行的大多數(shù)問題。

彈性存儲(chǔ)操作

彈性存儲(chǔ)是深度為 512 位的雙端口緩沖區(qū)。由于幀的位長度在 T1 和 E1 之間變化，因此使用的緩沖區(qū)位數(shù)取決于操作模式。有四種基本操作模式：

T1 模式：193 位幀

E1 模式：256 位幀

T1 到 E1 速率轉(zhuǎn)換模式：線路（網(wǎng)絡(luò)）端為 193 位幀，系統(tǒng)（背板）端為 256 位幀

交錯(cuò)總線操作模式：線路（網(wǎng)絡(luò)）端為193位或256位幀，系統(tǒng)（背板）端為256位幀，具有高速間隙系統(tǒng)時(shí)鐘

為了闡明彈性存儲(chǔ)的操作，創(chuàng)建了以下一系列關(guān)系圖。每個(gè)示例都基于 E1 模式下具有 256 位幀的接收彈性存儲(chǔ)。寫入指針（由白點(diǎn)指示）由 RCLK 計(jì)時(shí)，并將數(shù)據(jù)寫入彈性存儲(chǔ)。由黑點(diǎn)指示的讀取指針由 RSYSCLK 計(jì)時(shí)，并從彈性存儲(chǔ)中讀取數(shù)據(jù)（如果在示例中使用傳輸彈性存儲(chǔ)，則寫入指針將由 TSYSCLK 計(jì)時(shí)，讀取指針將由 TCLK 計(jì)時(shí)）。圖 1 說明了寫入指針和讀取指針“理想情況下”以一幀為中心的情況。

圖1.彈性存儲(chǔ)讀取和寫入指針正好相隔一幀。

在圖 2 中，讀取指針（黑點(diǎn)）即將進(jìn)入幀 B。當(dāng)任一指針越過幀邊界時(shí)，將比較兩個(gè)指針之間的距離。任何低于設(shè)定閾值的距離都將導(dǎo)致幀滑動(dòng)，并且剛剛越過幀邊界的指針將移動(dòng)到下一幀的開頭。根據(jù)滑動(dòng)的指針，將出現(xiàn)重復(fù)或刪除的幀。閾值取決于工作模式：E1模式下為16位，所有其他模式下為9位。在下面的示例中，寫入指針（白點(diǎn)）幾乎相距一幀，因此不會(huì)發(fā)生滑移，讀取指針將繼續(xù)進(jìn)入幀 B。

圖2.讀取和寫入指針相距足夠遠(yuǎn)，因此在比較后不會(huì)發(fā)生滑移。

在圖 3 中，讀取指針（黑點(diǎn)）的運(yùn)行速度比寫入指針（白點(diǎn)）快，并且最終會(huì)趕上。當(dāng)讀取指針越過邊界進(jìn)入幀 A 時(shí)，它會(huì)檢測到寫入指針在幀 A 開始的 16 位范圍內(nèi)。讀取指針不會(huì)進(jìn)入幀 A，而是滑動(dòng)并返回到幀 B 的開頭，位于位位置 256。由于讀取指針滑動(dòng)，因此將重復(fù)從緩沖區(qū)讀取的最后一幀，并報(bào)告接收彈性存儲(chǔ)空事件。

圖3.在比較過程中，讀取指針與寫入指針太近，導(dǎo)致滑移。

當(dāng)寫入指針的運(yùn)行速度快于讀取指針時(shí)，情況也是如此。如果寫入指針檢測到讀取指針距離幀 B 的開頭在 16 位以內(nèi)，則寫入指針將滑動(dòng)并返回到幀 A 的位位置 0 的開頭。由于寫入指針滑動(dòng)，因此將刪除寫入緩沖區(qū)的最后一幀，并報(bào)告接收彈性存儲(chǔ)已滿事件。導(dǎo)致滑移的寫入指針示例如圖 4 所示。

圖4.在比較過程中，寫入指針與讀取指針太近，導(dǎo)致滑移。

在上面的接收彈性存儲(chǔ)示例中，兩個(gè)指針應(yīng)始終以恒定速率在緩沖區(qū)周圍移動(dòng)。寫入指針由接收時(shí)鐘計(jì)時(shí)，并且基于恢復(fù)的時(shí)鐘或載波丟失時(shí)的主時(shí)鐘保持恒定。讀取指針由接收系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)時(shí)，并且應(yīng)基于外部時(shí)鐘或背板時(shí)鐘保持恒定。因此，滑移爭用邏輯將始終能夠檢測到滑移事件。邏輯將重復(fù)或刪除數(shù)據(jù)幀，彈性存儲(chǔ)將立即恢復(fù)，僅出現(xiàn)單個(gè)幀錯(cuò)誤。

審核編輯：郭婷