[实用新型]快速外部设备互联总线数据通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据通信系统技术领域，尤其涉及一种能提高数据带宽的快速外部设备互联总线数据通信系统。

背景技术

外部设备互联总线(Peripheral Component Interconnect，PCI)是1993年推出的个人计算机(Personal Computer，PC)局部总线标准。PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。从结构上看，PCI是在中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。

快速外部设备互联总线(PCI Express，简称PCIe或称PCI-Ex)，沿用了现有的PCI编程概念及通讯标准，且建立于更快的序列通讯系统，英特尔(Intel)是该界面的主要支持者。PCIe采用收发分开的串行物理层替代PCI的并行物理层信号。由于PCIe基于现有的PCI系统，只需修改物理层而无须修改软件就可将现有PCI系统转换为PCIe。由于PCIe拥有更快的速率，已取代几乎全部现有的内部总线。

随着PCIe技术的成熟和相关产品的推出，PCIe不再局限应用于PC行业。一些嵌入式系统开始采用PCIe来提高系统的总体性能，特别是一些机箱式通信系统开始采用PCIe来实现对整个系统板卡的信息管理和数据传输，成为机箱式PCIe数据通信系统。为了提供系统的可靠性，机箱式PCIe数据通信系统一般采用双管理数据交换系统，即同一系统采用两块管理板卡完成对系统其他板卡的管理和配置。为了实现双管理的PCIe数据通信系统，系统的板卡和主从管理板必须都有一条PCIe数据通道。如图1所示，主管理板与线卡之间连接有主管理通道11，从管理板与线卡之间连接有作为从管理通道12，主从管理通道均为PCIe。这种双管理的PCIe数据通信系统中还可设置多张线卡。

现有技术中，采用多线卡的PCIe数据通信系统如图2所示，包括主从管理板及多张线卡。主从管理板的CPU处理系统为PCIe数据通信系统的根设备(ROOT)设备，可以完成对系统的配置枚举。正常情况下由主管理板完成对系统的配置枚举，当主管理板出现问题时，从管理板切换成主管理板完成对系统的配置枚举。线卡的处理器系统工作在端点设备(Endpoint)的模式下，不负责系统的配置枚举，只有主管理板的处理器系统对其配置后才能进行正常的数据通信。

每张线卡与管理板之间有两条数据通道，其中一条数据通道的连接是线卡的上链口(UP口)与管理板的下链口(DP口)的连接，即其中一条数据通道为UP口与DP口连接的通道；另一条数据通道的连接是线卡的DP口与管理板的DP口的连接，即另一条数据通道为DP口与DP口连接的通道。

如图2所示，数据通道21为线卡A上PCIe交换设备(PCIe SWITCH)的UP口和主管理板上PCIe SWTCH的一个DP口连接的通道；数据通道22为线卡B上的PCIe SWITCH的UP口和主管理板上PCIe SWITCH的一个DP口连接的通道；数据通道23为线卡C上PCIe SWITCH的UP口和主管理板上PCIe SWITCH的一个DP口连接的通道；数据通道24为线卡A上PCIeSWITCH的DP口和从管理板上PCIe SWITCH的一个DP口连接的通道；数据通道25为线卡B上PCIe SWITCH的DP口和从管理板上PCIe SWITCH的一个DP口连接的通道；数据通道26为线卡C上的PCIe SWITCH的DP口和从管理板上PCIe SWITCH的一个DP口连接的通道。其中，数据通道21、数据通道22及数据通道23为主数据通道；数据通道24、数据通道25及数据通道26为从数据通道。当主数据通道出现问题时，由从管理板的CPU处理系统将从数据通道切换为主数据通道。