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、介绍SRIO（Serial RapidIO）是一种高性能串行总线协议，用于在多个处理器、DSP、FPGA和其他设备之间提供高速数据传输和通信。
该协议具有低延迟、高带宽和可靠性的特点，广泛应用于通信、网络和嵌入式系统领域。
二、协议结构SRIO协议采用分层结构，包括物理层、数据链路层、传输层和应用层。
1. 物理层：负责传输电信号和数据比特流，定义了物理接口和电气特性。
SRIO物理层支持多种传输速率，如1.25Gbps、2.5Gbps和3.125Gbps。
2. 数据链路层：负责将数据分割为数据包，并添加头部和尾部的控制字段，以便进行错误检测和纠正。
数据链路层还负责流量控制和传输可靠性。
3. 传输层：负责路由和转发数据包，确保数据包按照正确的路径传输到目标设备。
传输层还支持多播和广播功能。
4. 应用层：提供高级功能和协议特性，如消息传递、中断处理和配置管理等。
应用层可以根据特定的应用需求进行定制。
三、协议特性SRIO协议具有以下特性：1. 高带宽：SRIO协议支持高速数据传输，最高速率可达3.125Gbps，满足对大数据量的高带宽需求。
2. 低延迟：由于采用串行传输方式，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。
3. 可靠性：SRIO协议通过使用校验和、重传机制和错误检测等技术，提供可靠的数据传输和通信。
4. 灵活性：SRIO协议支持多种拓扑结构，如点对点、多点对点和多点对多点等，可以根据系统需求进行灵活配置。
5. 可扩展性：SRIO协议支持多个设备之间的互联，可以通过添加更多的设备来扩展系统的功能和性能。
四、应用场景SRIO协议广泛应用于以下领域：1. 通信系统：SRIO协议可用于构建高速数据传输的通信系统，如无线基站、传输网关和数据中心等。
2. 网络设备：SRIO协议可用于构建高性能的网络设备，如路由器、交换机和防火墙等。
3. 嵌入式系统：SRIO协议可用于连接多个处理器、DSP和FPGA等嵌入式设备，提供高速数据传输和通信。
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）协议是一种高性能串行总线协议，用于在多个处理器、DSP、FPGA等设备之间进行快速、可靠的数据通信。
该协议提供了一种可扩展的、高带宽的通信方式，适合于各种应用领域，如通信、计算、嵌入式系统等。
本协议解析旨在对SRIO协议的基本特性、数据传输方式、协议层次结构等进行详细说明。
二、协议特性1. 高带宽：SRIO协议支持多通道通信，每一个通道的带宽可达到10Gbps以上，满足高速数据传输的需求。
2. 低延迟：SRIO协议采用流水线传输方式，有效降低了数据传输的延迟，适合于对实时性要求较高的应用场景。
3. 可靠性：SRIO协议提供了多种错误检测和纠正机制，如CRC校验、重传机制等，确保数据传输的可靠性。
4. 灵便性：SRIO协议支持多种拓扑结构，如点对点、多播、广播等，可根据应用需求进行灵便配置。
5. 可扩展性：SRIO协议支持多种速率和宽度的数据传输，可根据系统需求进行灵便配置和扩展。
三、数据传输方式1. 逻辑层次：SRIO协议采用分层结构，包括物理层、数据链路层、传输层和应用层。
每一个层次负责不同的功能，实现了数据的可靠传输和控制。
2. 物理层：SRIO协议的物理层使用高速串行差分传输技术，支持多种物理介质，如光纤、电缆等，以满足不同应用场景的需求。
3. 数据链路层：SRIO协议的数据链路层负责数据的分段、重组、错误检测和纠正等功能，确保数据的可靠传输。
4. 传输层：SRIO协议的传输层负责数据的传输控制和流量控制，包括数据的分组、路由、重传等功能。
5. 应用层：SRIO协议的应用层负责数据的封装和解封装，提供了对上层协议的透明支持。
四、协议层次结构1. 端口：SRIO协议定义了两种类型的端口，即主机端口和设备端口。
主机端口用于与外部设备进行通信，设备端口用于与主机进行通信。
2. 路由：SRIO协议使用路由表来确定数据包的传输路径，支持多种路由算法，如最短路径优先、自适应路由等。
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、低延迟的串行互连协议，专为高速数据传输和实时应用设计。
本文旨在对SRIO协议进行详细分析，包括其基本特性、消息传输机制、拓扑结构、流控制和错误处理等方面。
二、协议基本特性1. 高性能：SRIO协议支持高达20 Gbps的数据传输速率，适用于对带宽和延迟要求较高的应用。
2. 低延迟：SRIO协议通过硬件流水线和专用的交换机结构，实现了低延迟的数据传输。
3. 可靠性：SRIO协议提供了可靠的错误检测和纠正机制，确保数据的完整性和正确性。
4. 灵活性：SRIO协议支持多种拓扑结构，如点对点、多点对多点和多级拓扑，适应不同应用场景的需求。
5. 扩展性：SRIO协议支持多个物理层和逻辑层的扩展，以满足不同系统的需求。
三、消息传输机制1. 虚拟通道：SRIO协议通过虚拟通道实现并行传输多个消息，提高传输效率。
2. 消息类型：SRIO协议定义了多种消息类型，包括请求、响应、中断和配置等，以满足不同应用的通信需求。
3. 消息格式：SRIO协议规定了消息的格式，包括头部、有效载荷和校验等字段，确保消息的正确解析和传输。
4. 路由选择：SRIO协议通过路由表和逻辑地址来选择消息的传输路径，实现灵活的消息路由和转发。
四、拓扑结构1. 点对点拓扑：SRIO协议支持点对点拓扑结构，适用于直接连接两个设备的场景。
2. 多点对多点拓扑：SRIO协议支持多点对多点拓扑结构，允许多个设备之间进行并行通信。
3. 多级拓扑：SRIO协议支持多级拓扑结构，通过交换机和路由器实现设备之间的连接和转发。
五、流控制1. 令牌桶算法：SRIO协议使用令牌桶算法来实现流量控制，确保数据传输的平衡和公平性。
2. 优先级队列：SRIO协议支持多个优先级队列，根据消息的优先级进行传输，满足不同消息的时序要求。
六、错误处理1. 错误检测：SRIO协议通过CRC校验和重传机制来检测和纠正传输过程中的错误。
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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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 ofthree baudrates, 1.25, 2.50, and 3.125 GBaud.1.2The short run transmitter should be used mainly for chip-to-chip connections on eitherthe same printed circuit board or across a single connector.1.3The long run transmitter specifications use larger voltage swings that are capable ofdriving signals across backplanes. This allows a user to drive signals across twoconnectors and a backplane.1.4The most common equalization techniques that can be used•Pre-emphasis on the transmitter• A passive high pass filter network placed at the receiver. This is often referred to aspassive equalization.•The use of active circuits in the receiver. This is often referred to as adaptiveequalization.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 320ps5.帧结构●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（NWRITE with 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 controlsymbol•Packet acknowledgment control symbol with an unexpected packet_ackIDvalue•Link time-out while waiting for an acknowledgment control symbolInput ports detect the following types of control 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。
8.参考标准●RapidIOTM Interconnect Specification Part 6: 1x/4x LP-Serial Physical LayerSpecification Rev. 1.3●串行RapidIO: 高性能嵌入式互连技术(TI forum)●RapidIOTM Interconnect Specification Part 6: 1x/4x LP-Serial Physical LayerSpecification Rev. 2.0。