SRIO协议解析
SRIO协议解析
SRIO协议解析一、背景介绍SRIO（Serial RapidIO）是一种高性能、低延迟、可靠的串行通信协议，用于在计算机系统、通信设备和嵌入式系统中传输数据和控制信息。
它被广泛应用于高性能计算、网络交换、通信基础设施和工业自动化等领域。
本协议旨在对SRIO协议进行解析，详细阐述其工作原理、数据传输格式和协议规范。
二、目的和范围本协议的目的是提供对SRIO协议的详尽解析，包括其核心概念、数据传输格式、协议规范和应用场景等内容。
本协议适用于所有对SRIO协议感兴趣的人员，包括工程师、研发人员和技术爱好者等。
三、术语定义1. SRIO：Serial RapidIO的简称，指代一种高性能串行通信协议。
2. 节点：SRIO网络中的参与通信的设备或组件。
3. 端口：SRIO节点上用于接收和发送数据的物理接口。
4. 数据包：SRIO协议中传输的基本数据单元，包含控制信息和有效载荷。
5. 虚拟通道：SRIO协议中用于区分不同类型数据流的逻辑通道。
6. 路由表：SRIO网络中用于确定数据包传输路径的表格。
四、工作原理1. SRIO拓扑结构SRIO网络通常采用点对点的连接方式，每个节点通过一个或多个端口与其他节点相连。
节点之间的连接可以是直接连接或通过中间设备（如交换机）实现。
2. 数据传输SRIO协议使用数据包进行通信，每个数据包包含控制信息和有效载荷。
控制信息包括源地址、目的地址、虚拟通道号等，用于确保数据包的正确传输和路由。
有效载荷则是实际传输的数据。
3. 虚拟通道SRIO协议支持多个虚拟通道，用于区分不同类型的数据流。
每个虚拟通道都有独立的带宽和优先级，可以根据应用需求进行配置。
4. 路由和转发SRIO网络中的路由和转发是通过路由表来实现的。
每个节点都维护一张路由表，用于确定数据包的传输路径。
路由表中包含目的地址和下一跳节点的信息。
五、数据传输格式1. 数据包格式SRIO协议中的数据包由头部和有效载荷组成。
SRIO协议解析
SRIO协议解析协议名称：SRIO协议解析一、引言SRIO（Serial RapidIO）是一种高速串行总线协议，旨在提供高性能、低延迟和可靠的数据传输。
本协议旨在解析SRIO协议的各个方面，包括协议的基本特性、物理层规范、数据链路层规范、网络层规范以及SRIO设备之间的通信过程。
二、协议概述SRIO协议是基于串行点对点连接的通信协议，主要用于高性能计算、通信和嵌入式系统中的数据传输。
它采用了分组交换技术，能够提供高带宽、低延迟和可靠性能。
三、物理层规范1. 传输介质：SRIO协议使用差分信号传输，常用的传输介质包括高速差分对、光纤等。
2. 传输速率：SRIO协议支持多种传输速率，包括1.25Gbps、2.5Gbps、3.125Gbps等。
3. 电气特性：SRIO协议定义了传输线的电气特性，包括差分信号电平、驱动能力等。
四、数据链路层规范1. 帧格式：SRIO协议定义了数据帧的格式，包括帧头、帧类型、源地址、目的地址、CRC校验等字段。
2. 帧同步：SRIO协议使用特定的帧同步序列来同步发送和接收端的时钟。
3. 流控制：SRIO协议支持流控制机制，包括发送端流控制和接收端流控制。
五、网络层规范1. 路由协议：SRIO协议使用路由协议来确定数据包的传输路径，常用的路由协议包括最短路径优先算法、自适应路由算法等。
2. 路由表：SRIO设备维护路由表，用于存储目的地址和下一跳地址的映射关系。
3. 路由选择：SRIO设备根据路由表选择最佳的传输路径，以实现数据的快速传输。
六、SRIO设备通信过程1. 初始化：SRIO设备在通信之前需要进行初始化，包括设置设备地址、配置路由表等。
2. 连接建立：SRIO设备之间通过连接进行通信，连接的建立需要进行握手过程，包括发送和接收端的链路训练、速率协商等。
3. 数据传输：SRIO设备通过发送和接收数据帧来进行数据传输，包括数据帧的封装、发送、接收和解析等过程。
4. 错误处理：SRIO协议定义了错误处理机制，包括错误检测、错误报告和错误恢复等。
SRIO协议解析
SRIO协议解析一、背景介绍SRIO（Serial RapidIO）是一种高速串行总线协议，用于连接多个处理器、外设和存储设备。
它提供了高带宽、低延迟的数据传输能力，被广泛应用于通信、嵌入式系统和高性能计算领域。
本协议旨在对SRIO协议进行详细解析，包括协议的基本原理、数据传输格式、控制信号等方面的内容。
二、协议原理1. SRIO拓扑结构SRIO协议支持多种拓扑结构，包括点对点、多点对点、多点共享等。
点对点结构是最常用的，每个设备通过独立的通道与其他设备直接连接。
多点对点结构允许多个设备共享同一通道，但每个设备之间的通信是独立的。
多点共享结构允许多个设备共享同一通道，并且设备之间可以通过共享通道进行直接通信。
2. SRIO数据传输格式SRIO协议使用数据包的方式进行数据传输。
每个数据包由头部和数据部分组成。
头部包含了目的设备地址、源设备地址、数据包类型等信息，用于路由和标识数据包。
数据部分则是实际的数据内容。
3. SRIO控制信号SRIO协议定义了一系列控制信号，用于控制数据传输和设备之间的通信。
常见的控制信号包括请求信号、应答信号、中断信号等。
请求信号用于发起数据传输请求，应答信号用于确认或拒绝数据传输请求，中断信号用于通知设备发生了特定事件。
三、协议解析1. 数据传输流程SRIO协议的数据传输流程如下：1) 发起方发送数据请求信号。
2) 接收方收到数据请求信号后，发送应答信号进行确认或拒绝。
3) 若接收方确认数据请求，发起方发送数据包。
4) 接收方收到数据包后，发送应答信号进行确认。
5) 发起方收到确认信号后，结束数据传输。
2. 数据包格式SRIO协议的数据包格式如下：- 头部：包含目的设备地址、源设备地址、数据包类型等字段。
- 数据部分：实际的数据内容。
3. 控制信号SRIO协议定义了多个控制信号，用于控制数据传输和设备之间的通信。
常见的控制信号包括：- 请求信号：用于发起数据传输请求。
- 应答信号：用于确认或拒绝数据传输请求。
SRIO协议解析
SRIO协议解析协议名称：SRIO协议解析一、背景SRIO（Serial RapidIO）是一种高速串行总线协议，用于在多个处理器之间进行高速数据传输和通信。
它被广泛应用于计算机、通信和嵌入式系统领域。
本协议旨在对SRIO协议进行详细解析，包括其基本原理、数据传输流程、帧格式等内容。
二、协议原理1. SRIO协议是基于点对点的串行通信协议，通过高速差分信号进行数据传输。
2. SRIO协议采用虚拟通道的方式实现并行传输，每个虚拟通道都有独立的发送和接收缓冲区。
3. SRIO协议支持多种数据传输模式，包括可靠传输和非可靠传输，以满足不同应用场景的需求。
4. SRIO协议通过控制消息和数据消息进行通信，控制消息用于配置和管理通信链路，数据消息用于传输实际数据。
三、数据传输流程1. SRIO协议的数据传输流程包括以下几个步骤：a) 发送端将数据划分为一系列的数据包，并添加头部信息。
b) 发送端将数据包发送到接收端，通过SRIO链路进行传输。
c) 接收端接收到数据包后，进行数据解析和处理。
d) 接收端发送确认消息给发送端，表示数据接收成功。
e) 发送端接收到确认消息后，将数据包从发送缓冲区中删除。
四、帧格式1. SRIO协议的帧格式包括以下几个字段：a) 控制字段：用于指示帧类型和传输模式。
b) 目标ID字段：指示数据包的目标设备ID。
c) 源ID字段：指示数据包的源设备ID。
d) 虚拟通道ID字段：指示数据包所属的虚拟通道。
e) 数据字段：实际的数据内容。
f) 校验字段：用于校验数据的完整性。
五、性能要求1. SRIO协议在传输速率、延迟和可靠性等方面有着严格的性能要求。
2. 传输速率：SRIO协议支持多种传输速率，包括1.25Gbps、2.5Gbps、3.125Gbps等。
3. 延迟：SRIO协议要求在数据传输过程中保持低延迟，以确保实时性能。
4. 可靠性：SRIO协议通过重传机制和差错校验等方式，确保数据的可靠传输。
SRIO协议解析
SRIO协议解析协议名称：SRIO协议解析一、引言SRIO（Serial RapidIO）是一种高性能、低延迟的串行总线协议，广泛应用于多种领域，如通信、嵌入式系统、网络设备等。
本协议旨在对SRIO协议进行详细解析，包括其基本原理、数据传输格式、控制信号等内容，以便于各方了解和应用该协议。
二、协议概述SRIO协议是一种点对点的串行总线协议，支持高速数据传输和可靠的错误检测与纠正。
其基本特点如下：1. 数据传输速率高：支持多种速率，从1.25 Gbps到10 Gbps。
2. 低延迟：SRIO协议采用流水线传输方式，有效降低了传输延迟。
3. 可靠性强：通过CRC校验和重传机制，实现数据的可靠传输。
4. 灵活性：支持多种拓扑结构，如点对点、多播、广播等。
三、数据传输格式SRIO协议的数据传输格式包括数据帧和控制帧两种类型。
1. 数据帧数据帧用于传输有效数据，其格式如下：- 帧头：包含同步字节和帧类型标识，用于标识数据帧的开始。
- 地址字段：用于指定数据的发送和接收方的地址。
- 数据字段：存储要传输的有效数据。
- CRC校验：用于检测数据传输过程中的错误。
2. 控制帧控制帧用于传输控制信息，其格式如下：- 帧头：包含同步字节和帧类型标识，用于标识控制帧的开始。
- 控制字段：包含控制信息，如命令、状态等。
- CRC校验：用于检测数据传输过程中的错误。
四、控制信号SRIO协议使用多种控制信号进行数据传输和控制操作，包括但不限于以下几种：1. 时钟信号：用于同步数据传输的时钟信号。
2. 复位信号：用于复位SRIO总线。
3. 数据使能信号：指示数据是否有效。
4. 错误检测信号：用于指示数据传输过程中是否发生错误。
5. 中断信号：用于指示有中断事件发生。
五、协议应用SRIO协议广泛应用于各种领域，如通信、嵌入式系统、网络设备等。
具体应用场景包括但不限于以下几种：1. 通信领域：SRIO协议可用于高速数据传输，适用于通信设备、光纤通信等领域。
SRIO协议分析
SRIO协议分析协议名称：SRIO协议分析一、背景介绍SRIO（Serial RapidIO）协议是一种高性能、低延迟的串行总线协议，主要用于高速数据传输和通信的应用领域。
该协议被广泛应用于通信设备、网络设备、数据中心和嵌入式系统等领域。
本协议分析旨在深入了解SRIO协议的特点、功能和应用，并提供相关的技术指导。
二、协议概述1. SRIO协议的基本原理和目标SRIO协议是一种点对点的串行通信协议，其主要目标是提供高带宽、低延迟和可靠性的数据传输。
它采用分组交换的方式进行数据传输，支持多种传输速率和拓扑结构。
2. SRIO协议的主要特性- 高性能：SRIO协议支持多达20 Gbps的传输速率，适用于高带宽应用场景。
- 低延迟：SRIO协议通过采用硬件级的流控制和优先级机制，实现了低延迟的数据传输。
- 可靠性：SRIO协议提供了错误检测和重传机制，确保数据传输的可靠性。
- 灵活性：SRIO协议支持多种拓扑结构，如点对点、多播和广播等。
- 扩展性：SRIO协议可以通过添加新的功能和协议层来满足不同的应用需求。
三、协议功能和应用1. 数据传输SRIO协议通过在发送和接收端之间建立虚拟通道，实现高效的数据传输。
它支持数据包的分组和重组，以及流控制和拥塞控制等机制，确保数据的有序传输和可靠性。
2. 系统管理SRIO协议提供了系统管理功能，包括设备发现、配置和监控等。
它支持设备之间的寻址和标识，以及设备状态的监测和管理。
3. 中断处理SRIO协议支持中断机制，用于实现设备之间的异步通知和事件处理。
它提供了中断请求和中断响应的机制，以及中断优先级和中断向量的定义。
4. 虚拟化支持SRIO协议支持虚拟化技术，可以将物理资源划分为多个虚拟资源，并为每个虚拟资源分配独立的带宽和优先级。
5. 安全性SRIO协议提供了数据加密和身份验证等安全机制，保护数据的机密性和完整性。
四、协议实现和开发1. SRIO协议的硬件实现SRIO协议的硬件实现通常包括PHY层、MAC层和协议层等组件。
SRIO协议分析
SRIO协议分析协议名称：SRIO协议分析一、引言SRIO（Serial RapidIO）协议是一种高速串行总线协议，用于在芯片之间传输数据和控制信息。
本协议分析旨在深入了解SRIO协议的特性、工作原理和应用场景，以便更好地理解和应用该协议。
二、协议概述SRIO协议是一种点对点的高速串行总线协议，支持数据传输和控制信息的交换。
它提供了可靠的、低延迟的数据传输，适用于各种应用领域，如通信、网络、嵌入式系统等。
三、协议特性1. 高速传输：SRIO协议支持多个速率选项，包括1.25Gbps、2.5Gbps、3.125Gbps等，可根据实际需求选择适当的速率。
2. 可靠性：SRIO协议采用差错检测和纠正机制，确保数据传输的可靠性和完整性。
3. 低延迟：SRIO协议具有较低的传输延迟，适用于对实时性要求较高的应用场景。
4. 灵活性：SRIO协议支持多种拓扑结构，包括点对点、多点对点、多点对多点等，可根据系统需求选择合适的拓扑结构。
5. 扩展性：SRIO协议支持多种数据传输方式，如流模式、消息模式等，可根据应用需求选择合适的传输方式。
四、协议工作原理1. 初始化阶段：在SRIO协议的初始化阶段，各个节点通过发送和接收初始化消息来建立通信连接。
2. 数据传输阶段：在建立通信连接后，节点之间可以通过SRIO协议进行数据传输。
数据可以以流模式或消息模式进行传输，发送节点将数据打包成数据包并发送给接收节点，接收节点则解析数据包并进行相应的处理。
3. 控制信息交换：除了数据传输外，SRIO协议还支持控制信息的交换。
节点可以通过发送控制消息来进行配置、管理和监控等操作。
五、协议应用场景1. 通信系统：SRIO协议广泛应用于通信系统中，用于高速数据传输和控制信息交换，提高系统的性能和可靠性。
2. 网络设备：SRIO协议可用于网络设备中，实现高速数据传输和设备之间的通信。
3. 嵌入式系统：SRIO协议适用于嵌入式系统中，用于连接各个芯片和模块，实现数据传输和控制信息交换。
SRIO协议分析
SRIO协议分析协议名称：SRIO协议分析一、引言SRIO（Serial RapidIO）协议是一种高性能串行总线协议，用于在多个处理器、FPGA和其他外设之间进行快速、可靠的数据传输。
本文将对SRIO协议进行详细分析，包括协议的特点、结构、通信流程以及相关的数据包格式。
二、协议特点1. 高性能：SRIO协议提供高带宽和低延迟的数据传输，适用于要求实时性和高速数据交换的应用场景。
2. 可靠性：SRIO协议支持错误检测和纠正机制，确保数据传输的可靠性和完整性。
3. 灵活性：SRIO协议支持多种拓扑结构，包括点对点、多对多和多级互连等，能够满足不同系统的需求。
4. 扩展性：SRIO协议支持多个虚拟通道，可以同时传输多个数据流，提高系统的扩展性和并行性。
三、协议结构SRIO协议由物理层、数据链路层和传输层组成。
1. 物理层：SRIO协议使用差分信号进行数据传输，支持多种物理介质，如电缆、光纤等。
2. 数据链路层：SRIO协议使用帧作为数据传输的基本单位，包括帧头、帧中的数据和帧尾等字段。
3. 传输层：SRIO协议定义了数据包的格式和传输规则，包括数据包的类型、优先级、路由信息等。
四、通信流程SRIO协议的通信流程包括初始化、连接建立、数据传输和连接释放等阶段。
1. 初始化阶段：- 初始化物理层：配置物理层参数，如速率、电压等。
- 发送初始化序列：通过发送特定的初始化序列进行通信设备的识别和配置。
2. 连接建立阶段：- 发送连接请求：发送连接请求数据包，包含连接的目标地址和参数。
- 建立连接确认：接收方收到连接请求后，发送连接确认数据包，确认连接建立。
3. 数据传输阶段：- 数据包传输：发送方将数据封装成数据包，并通过SRIO总线发送给接收方。
- 数据包接收：接收方接收到数据包后，进行解析和处理。
4. 连接释放阶段：- 发送释放请求：发送方发送释放请求数据包，请求释放连接。
- 释放连接确认：接收方收到释放请求后，发送释放连接确认数据包，确认连接释放。
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SRIO协议解析Serial RapidIO协议解析1.物理层特性1.1Two transmitters(short run and long run) and a single receiver are specified for each of three baudrates, 1.25,2.50, and3.125 GBaud.1.2The short run transmitter should be used mainly for chip-to-chip connections on either the same printed circuit board or across a single connector.1.3The long run transmitter specifications use larger voltage swings that are capable of driving signals across backplanes. This allows a user to drive signals across two connectors and a backplane.1.4The most common equalization techniques that can be used•Pre-emphasis on the transmitter• A passive high pass filter network placedat the receiver. This is often referred to as passive equalization.•The use of active circuits in the receiver.This is often referred to as adaptive equalization.2.信号定义Signal pin descriptions for a RapidIO 1x/4x LP-Serial port. The interface is defined either as a single- or four-lane, full duplex, point-to-point interface using differential signaling. A single-lane implementation consists of 4 wires and a four-lane implementation consists of 16 wires.3.Electrical Specifications3.1Short Run Transmitter Specifications2.5 GBaud、3.125 GBaud特性与1.25GBaud Short Run Transmitter AC Timing Specifications基本相同，区别在于：2.5 GBaud UI 400ps3.125 GBaud UI 320ps3.2Long Run Transmitter Specifications2.5 GBaud、3.125 GBaud特性与1.25GBaud Long Run Transmitter AC Timing Specifications基本相同，区别在于：2.5 GBaud UI 400ps3.125 GBaud UI 320ps3.3Receiver Specifications2.5 GBaud、3.125 GBaud特性与1.25GBaud Receiver Specifications基本相同，区别在于：2.5 GBaud UI 400ps3.125 GBaud UI 320ps4.10G级互连技术比较协议类型软件实现TCP/IP协议栈的以太网4x PCIExpress4xSRIO备注软件开销高中低SRIO 协议栈简单，一般都由硬件实现，软件开销很小硬件纠错重传不支持支持支持传输模式消息DMA DMA，消息拓扑结构任意PCI树任意SRIO支持直接点对点或通过交换器件实现的各种拓扑结构直接点对点对等互连支持不支持支持SRIO互连双方可对等的发起传输。
传输距离长中中SRIO针对嵌入式设备内部互连，传输距离一般小于1米数据包最大有效载荷长度1500字节4096字节256字节嵌入式通信系统对实时性要求高，SRIO小包传输可减少传输时延打包效率 (以传输256字节数据为例) 79%(TCP包)82% 92~96% 打包效率是有效载荷长度与总包长的比率。
SRIO支持多种高效包格式。
5.帧结构HeaderACKID RSVD PRIO TT FType Dest_Addr Src_Addr Logi_Inf Payload CRCTransport & Logical fields CRC 5bit3bit2bit2bit4bit 1 or 2Byte 1 or 2Byte 2 – 10Byte0 – 256Byte2Byte ACKID：向Packet发送端响应Packet接收确认信息；●RSVD：保留域；●PRIO：Packet优先级；●TT：器件ID长度；●Ftype：Logi_Inf的格式类型；●Dest_Addr：目的器件ID号；●Src_Addr：源器件ID号；●Logi_Inf：逻辑层信息，包括数据长度、数据地址、邮箱号等；●Payload：数据净核；●CRC：采用多项式X16+X12+X5+1生成16bit CRC码；6.协议结构RapidIO协议定义了3个层：逻辑层、传输层和物理层。
7.1逻辑层逻辑层定义了操作协议和相应的包格式。
RapidIO支持的逻辑层业务主要是：直接IO/DMA （Direct IO/Direct Memory Access）和消息传递（Message Passing）。
直接IO/DMA直接IO/DMA模式的前提是主设备知道被访问端的存储器映射。
主设备可以直接读写从设备的存储器。
直接IO/DMA在被访问端的功能往往完全由硬件实现，被访问的器件无任何软件负担。
对上层应用来说，发起直接IO/DMA传输主要需提供以下参数：目地器件ID、数据长度、数据在目地器件存储器中的地址。
直接IO/DMA模式又可进一步分为以下几种传输格式：NWRITE: 写操作，不要求接收端响应。
NWRITE_R: 带响应的NWRITE（NWRITEwith Response），要求接收端响应。
SWRITE：流写（Stream Write），数据长度必须是8字节的整数倍，不要求接收端响应。
NREAD: 读操作。
消息传递消息传递（Message Passing）模式则类似于以太网的传输方式，它不要求主设备知道被访问设备的存储器状况。
数据在被访问设备中的位置则由邮箱号（类似于以太网协议中的端口号）确定。
从设备根据接收到的包的邮箱号把数据保存到对应的缓冲区，这一过程无法完全由硬件实现，而需要软件协助。
对上层应用来说，发起消息传递主要需提供以下参数：目地器件ID、数据长度、邮箱号。
7.2传输层RapidIO是基于包交换的互连技术，传输层定义了包交换的路由和寻址机制。
RapidIO网络主要由两种器件，终端器件（End Point）和交换器件（Switch）组成。
终端器件是数据包的源或目的地，不同的终端器件以器件ID来区分。
RapidIO支持8 bits 或16 bits 器件ID，因此一个RapidIO网络最多可容纳256或65536个终端器件。
与以太网类似，RapidIO 也支持广播或组播，每个终端器件除了独有的器件ID外，还可配置广播或组播ID。
交换器件根据包的目地器件ID进行包的转发，交换器件本身没有器件ID。
RapidIO的互连拓扑结构非常灵活，除了通过交换器件外，两个终端器件也可直接互连。
7.3物理层RapidIO 1.x 协议定义了1x/4x SRIO协议，具体参照1-3节。
7.错误检测和恢复机制SRIO协议采用错误检测和重发机制对发送数据进行保护和恢复，重传纠错的功能由物理层完成。
协议规定，每个数据包的传输需得到接收端的确认，并在发送端为每个传输的数据包保留备份，直至收到一个数据包接收确认或发送端口确定该数据包遇到不可恢复的错误。
协议可检测以下4种错误：●An idle sequence error●A control symbol error●A packet error●A time-out waiting for an acknowledgment control symbol8.1Idle sequence error空闲码由A、K、R字符组成，输入端检测到无效的字符或有效字符但不是A、K、R字符时，进入Error-stopped recovery process。
8.2Control symbol error协议可检测以下2种symbol error：●An uncorrupted control symbol that violates the link protocol●A corrupted control symbolLink protocol violations include the following: •Unexpected packet-accepted,packet-retry, or packet-not-accepted control symbol•Packet acknowledgment control symbol with an unexpected packet_ackIDvalue•Link time-out while waiting for an acknowledgment control symbolInput ports detect the following types ofcontrol symbol corruption.• A control symbol containing invalid characters or valid but non-data characters• A control symbol with an incorrect CRC value8.3Packet ErrorsInput ports detect the following types of packet corruption•Packet with an unexpected ackID value•Packet with an incorrect CRC value•Packet containing invalid characters or valid non-data characters•Packet that overruns defined boundary such as the max payload.8.4Time-out waiting等待确认信号的链接超时作为违反链接协议的情况处理，参照8.2节。