一种基于流水线的SpaceWire路由器研究

低延迟、虫洞路由和无阻塞交换开关使数据包能够到达任意一个SpaceWire端口和外部端口，或者也可以由配置端口直接访问任意一个SpaceWire端口和外部端口。所设计SpaceWire端口完全支持SpaceWire标准，提供高速的、双向的通讯。每个外部端口包括一个发送FIFO和一个接收FIFO，可以发送接收字符和包结束标志。
Time―code端口会和计数器一起被提供用来方便Time―code的传播。当一个有效的Time―code到达一个路由端口时，它也会被发送到其他Spacewire端口，一个TICK_OUT信号会在Time―code端口被产生。路由器可以用Time―code端口提供的TICK_IN信号做为Time―code的操作管理。
配置端口可以配置任何SpaceWire端口和外部端口。它包括可以控制SpaceWire端口、外部端口和交换开关的寄存器。配置端口为各种端口和交换开关都设置了状态寄存器。用配置端口的读命令可以读这些寄存器，从而来读出路由器的状态和错误信息，而且一些状态引脚上的状态和错误信息可以被选择输出。
路由表可以通过配置端口来访问。逻辑地址端口映射和优先位都可以在路由表中进行设置，路由表常常用来控制组适应路由和交互开关中的优先仲裁。
1．3 虫洞路由
SpaceWire路由器是基于虫洞路由上进行设计的。虫洞路由是包路由的一种形式。每一个包的包头包含着目的地的地址信息。每当有一个包到达路由器时，它就立即检测这个包的目的地址，然后按照该地址转发这个包到相应的输出端口。如果要求的输出端口是“空闲”(free)状态，则这个包会被立即转发到这个输出端口。这时，该端口就会被打上“忙”(blasy)状态标记，直到这个包的最后一个字符即“包尾”(EOP)通过路由器转发出去。
虫洞路由如图3所示，图中一个包从一个节点发出，通过路由器到达另外一个节点。包头标记为黑色，其余部分为灰色。路由器负责在输入端口和空闲的输出端口之间建立连接，当检测到EOP或EEP时，断开连接，释放输出端口为空闲状态，准备接收其他端口来的包。输出端口忙时，输入端口阻塞输入包，直到其空闲。通过输入端口相远节点发送FCT来实现，直到输出端口空闲时，路由器才取消阻塞。以上是虫洞路由和流量控制之间的关系。

2基于流水线的SpaceWire路由器
SpaceWire路由器将数据从输入端传递到输出端的过程一般需要进过三个阶段：首先，从输入端读数据，将数据包中包头所包含的目标地址发送给路由查找表；再次，由路由查找表对目标地址进行查找，确定该数据包所要发送的输出端；最后，将数据包发送到目标地址所指的输出端。具体结构如图4所示。