bcm5690开关芯片的工作原理

，摘要: BCM5690是由BroadCOM集成的具有12个千兆端口和10个千兆端口的多层交换芯片. 本文全面介绍了该芯片的结构和功能特性，给出了其访问控制方法和数据流，并给出了设计，交换和机器的硬件结构和软件实现方法.

关键字: 千兆以太网； BCM5690;堆叠数据流

目前，10 Gb芯片技术一直在不断取得新的发展，特别是在“真正的” 10 Gb问题上. 设备制造商只有拥有更先进的芯片，才能基于芯片的功能和特性来开发自己的开关系统. 建筑. 尽管，，，，，，，，，（，，，），（，，，） （,,,,,,,,,,,,,,,,,），已经发布了最新的千兆以太网芯片产品. 但是，从硬件和体系结构的角度来看，10吉比特芯片的开发无疑将加快10吉比特产品的开发.

由于这个原因，公司开发了，，，，，（，，，）单芯片交换解决方案. 该集成电路芯片集成了一个千兆端口和一个10千兆端口，这是一个功能强大且功能全面的三层千兆以太网交换芯片. 在本文中，我们将详细介绍该芯片的功能特性以及基于该芯片的开关的实现方法.

、、、、、、、芯片介绍

，（,,,,,,,,芯片结构

是芯片提供的接口（千兆端口）和接口（内联端口），并具有堆叠功能. 设备的端口由，和接口管理. 其结构框图如图所示.

从图中可以看出: ，，，，，芯片由以下主要功能模块组成:

（，）,,,,接口控制器,,, :: 用于提供，和开关逻辑之间的接口.

（，）内联端口（,,,,,）控制器,,, ::主要提供,,,,,和内部切换逻辑之间的接口，有时用于多个平板电脑、、、、、、、、堆栈之间的操作.

（，）,,,, Management interface ,,, ::主要提供设备的不同功能块之间的接口，也用于例如、、、、、、、、和灯处理功能. 该模块通过，，，和，，，，，，，和进行连接，访问和控制，，，，，，，，，，，，，引擎支持来自的数据、、、、、、、、、、、或从、、​​、、、、、到、、. .

（，）地址解析逻辑,,, :: 该逻辑功能模块可以根据数据包确定数据包的转发策略. 他使用两层表（,,,,,,,,），两层组播表？ 、、、、、、、、、？，三层表（、、、、、、、、、），三层表长前缀匹配表（、、、、、、、、、、、、、、 、、、、、）三层接口表？ 、、、、、、、、、、、

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多播表（,,,,,,,）,,,,,（（（,,,,）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（（,,, 、、、、、、、）来决定如何转发数据包.

（，）公共缓冲池,,,？实际上是一个共享数据包缓冲区. ，，组成为，，，（，）单位，每个单位为字节. 设备中的每个数据包消耗一个或多个单位.

（，）内存管理单元,, :: ,,,,,,具有独立的内存管理单元. 每个都与设备的功能块（“，”，“，”等）相关联. 负责数据包的缓冲和调度. 他首先接收数据包，然后缓冲该数据包并在发送数据包时对其进行调度，并且他还管理交换单元的流控制特性. 简而言之，它是缓冲区逻辑，调度逻辑，流控制逻辑. 缓冲逻辑从，，，接收数据包，并将其存储在，，和中，还从交换芯片工作原理，获取数据包，并将其发送到，，，. 分组的发送顺序由调度逻辑根据分组的优先级确定. 流控制逻辑包括、、、、、、、、、？ 、、、？阻止预防和、、、、、、

、、、、、、两种方式.

两个内部模块可以在这些功能模块之间传递

总线已连接: 、、、、、（图片，粗线

由黑线显示）、、、、、、、、、、、

，？图片，黑色细线. 其中，、、、、

，用于芯片中数据包的高速传输，其他支持

同时支持所有端口的线速转发. 还有，，，

、、、、、、、然后具有两个功能: 否.

一个用于控制到其他功能块的流量；

第二个是通过、、使用软件控制来访问

询问内部寄存器和表.

，（、、、、、、、、芯片特性

和功能介绍

,,,, ;; 、、公司、、、部门

柱芯片的重要特征是堆叠功能，

该功能可以将多个开关芯片组合在一起

形成一个较大的系统，或将多个系统与交换芯片组合在一起，以形成一个完整的系统设备. 最多可以实现此功能，并且需要一堆设备.

、、、、、、可以通过，，，，，，，扩展系统容量. 他有四种模式，其中: ,,; 、、、模式是由（、、、、）（环形网络）的单向互连形成的；并通过全双工堆叠模式，将端口与，，，，双向连接，以扩展容量（环形网络）；第三是，，，，模式，该模式为，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，. 无需转移即可实现冗余备份和逐级交换，效率高于环网；最后，堆叠形式由，，，，，，，，互连. 该图显示了、、、、、.

的逻辑框图.

是千兆以太网交换芯片. 它支持第2层交换，第3层路由以及数据包层分类和过滤.

地址解析逻辑是集成电路芯片的中心部分吗？入口逻辑使用它来确定单个数据包的转发方向.

集成电路芯片中的快速过滤器处理器是一种引擎，它通过第一，第二和第三层对数据包进行分类和过滤. 每个端口都有一个端口，负责软件包的分类和更新. ，，，可以设置寄存器，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，， ，，，，，，特性，，，，，，，，特性，以及哪些条件用于设置匹配的数据包？上

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生成操作命令. 对于每个数据包，最多只能修改一个匹配功能

性. 如果多个功能同时满足匹配条件，则在、、、、、、

高优先级设置.

对于数据包缓冲和流控制，，，，，，，，，，，，，，数据

打包缓冲区，该缓冲区可以被所有端口共享.

、、、、、、、、、、、、、

中注册

和和，，，，，，，，，，用来设置映射端口和映射端口，两个寄存器的内容应保持一致. 他支持该芯片中的图像.

、、、、、、、集成电路芯片中的链路聚合（、、、、、），最大支持，端口、、、、、、、、、、、、、、 ，并且可以进行芯片的端口. 此外，，，，，，，，还支持高达，，，，，，，，和的速度，并且可以交换所有数据包和，，，，，，，，， ，并提供支持.

，访问控制方法和数据流

，（，访问控制方法

、、、、、支持一系列符合？标准的寄存器，这些寄存器允许重新分配设备？ 、、、、、、？，地址空间的自动设置和重新映射. 是，是通过访问寄存器来实现控制. 的寄存器分为直接访问和间接访问. 可直接访问的寄存器映射到,,,？的存储空间. 这些寄存器相对于控制寄存器具有固定的地址偏移量. 上电初始化期间，系统会自动设置每个设备的基址和地址范围，以允许唯一访问每个设备中的寄存器. 访问机制分为三种类型: 一种是设置空间；另一种是设置空间. 另一个是，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，第三是消息机制.

，（，数据流

所有通过交换芯片的数据流必须经过输入部分（、、、、、、、），内存管理单元（、、、、）和输出部分（、、、、、 ，）. 数据流如图所示.

（输入逻辑）是每个端口上数据包的逻辑流. 每个端口都有自己的输入逻辑. 输入逻辑负责所有数据包的转发（交换）策略，根据转发信息，缓冲和调度并以线速确定将数据包发送至哪个端口，并将数据包发送至的过程. 包. 输入逻辑与大多数开关功能相关.

（内存管理单元）主要负责数据包的缓冲和调度. 他从输入逻辑接收数据分组并缓冲这些分组，同时调度这些分组并将其发送到输出逻辑. 当一个数据包进来时，它将被存储在其中. 所有端口共享的大小. 共有四个主要功能: 资源计数，反压，预防机制，调度. 其中，资源计数主要是对当前消耗量进行计数，“ 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 ，，，，，，，，， 要么 （）， / ，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，， ，，，，，或等（，，，，，，，，，，，，，，数据包以及数据包的数量. 根据调度标准确定发送数据包的顺序和权重.

、、、、、、（输出逻辑）主要来自于，以获取数据包并将其发送到每个端口，这是整个过程中最简单的部分. 他首先将数据包发送到输出端口，然后确定是否将其添加到发送的数据包中. 具体过程如下: 首先，从请求一个数据包，如果发送的包不需要，则负责删除. 然后计算数据包最后，将数据包交给“发送”（在特殊情况下，“发送”会将数据包直接发送到“发送”）.

，基于交换机的、、、、、、设计

，（,,硬件实现

我在设计中使用了两个，，，，，和四个，加上四个，，，，，，以及四个，，，以实现接口，，端口，， 、、、、、、、、、、电端口和千兆位光端换机. 、、、、、、、、、、、、、

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图为交换机主控板的硬件结构，其硬件为

路由交换单元，物理接口单元、、、和灯接口单元，

光接口单元，控制单元、、、连接器单元，时钟单元

功率单元组成. 其中，交换单元使用了两个、、、、、、

，通过它们、、、、、背靠背连接以实现通信

字母，具有与大多数其他单元的接口. 每一件、、、、、

，通过、、接口和连接器，主要用于连接，

交换芯片工作原理，交流以管理芯片.

图，在所示电路中，，，，，，，，，，，

公司的、、、、、、主要负责整个系统的运行和调整

度. ，，电端口通过背板总线连接到每个线卡，以实现

每个线卡的上行链路功能. 当主控板独立为独立的三层时

使用该开关时，他还将充当其他第3层设备的接口.

，可以连接千兆位光接口和设备，以扩展以太网的传输距离.

此系统使用两个背对背连接的设计进行设计，因此系统可以分类为: ,,; 、、、模式. 堆叠完成后，通过将报头信息添加到堆叠端口的以太网数据包报头中，可以传递芯片到芯片，系统到系统； ，专有通信协议实现相互信息传输，从而实现不同芯片和不同系统之间数据包的转发.

此外，您还可以设置、、、、、、、、、注册（、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 ，，，表和，，，，，端口，，，，，寄存器来设置堆栈.

，（，软件实现

，（初始化过程

在设计软件模块的初始化过程时，第一个是头部模式的设置，因为，，，，，，，，，，，，固定工作在小头部中吗？ 、、、、、、、、、、、、？模式，和、、、、、、在大头模式下工作，因此您需要设置头模式；下一步是找到要获取每个设备的设备号和基地址的设备，然后应设置堆栈模式，以便可以将两个、、、、、、之间的两层表的内容沟通；最后是基本的交换功能和通道的设置.

，（软件结构

图是作者设计的软件结构的. 其中涉及到的驱动程序和驱动程序包是，，，，，，，和，，，，，，，，层可以隔离操作系统和驱动程序层，并可以提供， 、、中断以及设备搜索，线程，中断，同步和内存管理. ，，，，，，，，，，，，，，，，以访问寄存器实现，表初始化，内存初始化，芯片堆叠模式设置以及和和地址操作和查找，以及数据包发送，接收和端口管理等.

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第13章: 干燥

通过本章的研究，您应该精通代表湿空气性质的参数，并正确使用空气的H-I图确定空气的状态点和属性；熟练使用物料平衡和热量平衡来解决计算问题；了解干燥过程的平衡关系和速率特性以及干燥时间的计算；了解干燥机的类型和加强干燥操作的基本方法.

第二，本章中的问题

1. 工业上通常使用哪种除湿方法，

状态参数

11. 当湿空气的总压力发生变化时，湿空气H–I图上的线将如何变化？在t和H相同的条件下，增加压力对干燥操作有益吗？为什么？

12. 为什么将湿空气作为干燥介质，然后再送入干燥机，

13. 使用具有一定湿度的热空气干燥湿的材料. 去除的水是结合还是不结合？为什么，

14. 干燥过程的哪些阶段及其特点，

15. 临界水含量和平衡水含量是什么，

16. 干燥时间包括几个部分，如何计算，

17. 哪种类型的材料用于部分废气循环以及废气的作用是什么，

18. 影响干燥操作的主要因素是什么，调节和控制时应注意哪些问题，

三个示例问题

实施例13-1: 已知湿空气的总压力为101.3kN / m，相对湿度为50％，干球温度为20℃. 试试I-H图解决方案:

（a）水蒸气分压p;

（b）湿度；

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