CN112732602B - 电子装置、网络交换器以及中断传输与接收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电子装置、一种网络交换器以及一种中断传输与接收方法。电子装置包含一从属芯片以及一主要芯片。从属芯片用来产生多个数据片段及至少一中断信息，并且包含编码器。编码器用来编码数据片段及中断信息以产生数字数据。中断信息位于数据片段之间。主要芯片耦接该从属芯片，用来接收数字数据，并且包含解码器及控制电路。解码器用来解码数字数据以得到数据片段及中断信息。控制电路耦接该解码器，用来处理中断信息。

Description

电子装置、网络交换器以及中断传输与接收方法

技术领域

本发明涉及中断处理，尤其涉及中断的传输与接收。

背景技术

图1是现有电子装置的功能方框图。电子装置100包含主要芯片110及多个从属芯片120。主要芯片110包含多个中断引脚116、多个数据引脚118及控制引脚119。每个从属芯片120包含中断引脚122、数据引脚124及控制引脚126。从属芯片120负责电子装置100的一部分的工作，并且将数据通过数据引脚124及数据引脚118传送给主要芯片110。从属芯片120于检测到中断事件(interrupt event)发生时会产生中断通知，并且通过中断引脚122及中断引脚116传送中断给主要芯片110。中断事件例如是数据异常或是电路异常。主要芯片110的控制电路112通过总线114接收中断通知。从属芯片120所传送的中断通知只用于通知主要芯片110有中断事件发生，但没有包含中断源(interrupt source)，中断源是用来指示中断事件的种类或提供中断事件的细节。一般而言，主要芯片110于接收到中断通知后需要进一步得知中断源才能决定如何处理该中断事件。由于现有的电子装置100无法通过中断引脚116及中断引脚122传送中断源，所以控制电路112必须通过控制引脚119及控制引脚126来从从属芯片120读取中断源(中断源可能存储于从属芯片120的暂存器)。

电子装置100有以下的缺点：(1)中断引脚会增加电路成本、电路设计的困难度，以及电路板上线路布局的复杂度；以及(2)读取中断源的操作会增加控制电路112的工作负载。当从属芯片120的数量愈大时，这些缺点将更为显著。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的一目的在于提供一种电子装置、一种网络交换器，以及一种中断传输与接收方法，以解决现有的问题。

本发明公开一种电子装置。电子装置包含一从属芯片以及一主要芯片。从属芯片用来产生多个数据片段及至少一中断信息，并且包含编码器。编码器用来编码数据片段及中断信息以产生数字数据。中断信息位于数据片段之间。主要芯片耦接该从属芯片，用来接收数字数据，并且包含解码器及控制电路。解码器用来解码数字数据以得到数据片段及中断信息。控制电路耦接该解码器，用来处理中断信息。

本发明还公开一种中断传输与接收方法，应用于包含从属芯片与主要芯片的电子装置。从属芯片包含第一数据引脚且主要芯片包含第二数据引脚。中断传输与接收方法包含：从属芯片产生多个数据片段，其中数据片段之间具有闲置区间；从属芯片检测中断事件，并且当中断事件发生时，从属芯片于闲置区间置入中断信息；从属芯片编码数据片段及中断信息以产生数字数据；从属芯片通过第一数据引脚传送数字数据；主要芯片通过第二数据引脚接收数字数据；主要芯片解码数字数据以得到中断信息；以及处理中断事件。

本发明还公开一种网络交换器。网络交换器包含端口实体层芯片及主要芯片。端口实体层芯片包含第一数据引脚及编码器，用来：产生多个封包；检测中断事件以产生中断信息；利用编码器编码封包及中断信息以产生数字数据；以及通过第一数据引脚传送数字数据。一主要芯片包含第二数据引脚及解码器，并且通过第一数据引脚及第二数据引脚耦接端口实体层芯片。主要芯片用来：通过第二数据引脚接收数字数据；利用解码器解码数字数据以得到封包及中断信息；以及处理中断事件。

本发明的电子装置、网络交换器以及实施本发明的中断传输与接收方法的电子装置可以省去中断引脚并且快速得知中断源。相较于现有技术，本发明具有以下的优点：(1)降低封装成本；(2)降低电路板上线路布局的困难度，以避免电源/接地布局(power/groundplan)被切割；(3)提升中断事件处理效率；以及(4)降低控制电路的负担。

有关本发明的特征、实作与技术效果，兹配合附图作实施例详细说明如下。

附图说明

图1为现有电子装置的功能方框图；

图2为本发明电子装置的一实施例的功能方框图；

图3为基于IEEE802.3标准的数字数据的一个范例的时序图；以及

图4为本发明中断传输与接收方法的一实施例的流程图。

符号说明

100、200 电子装置

110、210 主要芯片

120、220 从属芯片

116、122 中断引脚

118、124、218、224 数据引脚

119、126、219、226 控制引脚

112、212 控制电路

114 总线

211 功能电路

213 数据线

214 频内总线

215 解码器

221 中断源

222 编码器

310 闲置控制字符

320 中断信息

S410～S480 步骤

具体实施方式

以下说明内容的技术用语是参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。

本发明的公开内容包含电子装置、网络交换器，以及中断传输与接收方法。由于本发明的电子装置及网络交换器所包含的部分元件单独而言可能为已知元件，因此在不影响该装置发明的充分公开及可实施性的前提下，以下说明对于已知元件的细节将予以省略。此外，本发明的中断传输与接收方法的部分或全部流程可以是软件及/或固件的形式，并且可通过本发明的电子装置、网络交换器或其等效装置来执行，在不影响该方法发明的充分公开及可实施性的前提下，以下方法发明的说明将着重于步骤内容而非硬件。

图2是本发明电子装置的一实施例的功能方框图。电子装置200包含主要芯片210及多个从属芯片220。主要芯片210包含功能电路211、控制电路212、多个解码器215、多个数据引脚218及控制引脚219。控制电路212可以是具有程序执行能力的电路或电子元件，例如中央处理器、微处理器或微处理单元。每个从属芯片220包含中断源221、编码器222、数据引脚224及控制引脚226。每个从属芯片220通过数据引脚224及数据引脚218与相对应的解码器215耦接。

图3是图2的从属芯片220所传送给主要芯片210的数字数据的一个范例的时序图。图3是以IEEE802.3标准作为例子，表1显示图3中各符号的含义，其中与本发明较相关的符号于下方的说明中会有更多描述，而其他符号为本技术领域技术人员所熟知，故不再赘述。

表1：

符号	含义
		IDLE	闲置控制字符(idle control character)
S	起始控制字符(start control character)
		Dp	前导数据位元组(preamble data octec)
SFD	框架定界符的起始(start of frame delimiter)
		DAT	数据片段
T	终止控制字符(terminate control character)
		INT	中断信息

IEEE802.3标准利用四个8位元的数据通道TXD(分别是TXD<7:0>、TXD<15:8>、TXD<23:16>以及TXD<31:24>)来传送数据，并且以一个4位元的辅助通道TXC来指示数据通道TXD所传送的内容。举例来说，辅助通道TXC及第一数据通道TXD可以使用以下的内容来指示第一数据通道TXD(即TXD<7:0>)的某一个区段为闲置(亦即未携带任何待处理或有意义的数据)：TXC<0>＝1₂，TXD<7:0>＝0000111₂。根据IEEE802.3标准，即使采用此标准的系统再忙碌，数据片段DAT与数据片段DAT之间仍然存在闲置区间(亦即闲置控制字符IDLE所指示的区段)。换言之，闲置控制字符310之前亦有数据片段DAT(图未示)，而中断信息320之后也有数据片段DAT(图未示)。在IEEE802.3标准中，闲置区间亦可称为传送讯框间隔(interframe gap)。

图4为本发明中断传输与接收方法的一实施例的流程图。以下的说明请参阅图2～图4。

步骤S410：从属芯片220根据时钟TX_CLK操作，并且产生多个数据片段，数据片段之间包含闲置区间。当电子装置200是一个实作IEEE802.3标准的网络交换器(networkswitch)时，从属芯片220可以是端口实体层(Port Physical Layer，简称PHY)芯片，一个数据片段可以视为一个封包(packet)或是一个讯框(frame)，以及主要芯片210与从属芯片220之间的数据传输可以是基于10GBASE-R组态。阅于10GBASE-R组态的细节可参考IEEE802.3标准。

步骤S420：从属芯片220检测中断事件，并且当中断事件发生时，从属芯片220于闲置区间置入中断信息；换言之，从属芯片220利用闲置区间传送中断信息。中断信息可以被置于任一数据通道TXD的闲置区间；换言之，中断信息可以由任一数据通道TXD的闲置区间携带。只要主要芯片210从任一数据通道TXD收到中断信息，便可得知有中断事件发生。因为数据引脚218与数据引脚224为一对一，所以主要芯片210可以从数据引脚218判断是哪一个从属芯片220产生中断信息。另外，在一些实施例中，中断信息可以包含中断源。举例来说，表2显示中断信息的一种实施范例。

表2：

在表2中，(n,k)可以是(0,0)、(1,8)、(2,16)及(3,24)的其中之一。举例来说，当收到的TXD<k+7:k>等于01000000₂时，主要芯片210仅得知中断发生，但不知道中断事件的种类(例如中断事件1、中断事件2、中断事件3、…)；在这种情况下控制电路212可以通过控制引脚219及控制引脚226来从传送该中断信息的从属芯片220读取中断源221(例如是暂存器的暂存值)。另举例来说，当收到的TXD<k+7:k>等于01000010₂时，主要芯片210除了可以得知有中断事件发生之外，主要芯片210的控制电路212可以立即得知中断事件的种类(亦即中断事件2)，而不需要再通过控制引脚219存取从属芯片220的中断源221。对网络交换器来说，中断事件可能是连线变化(link change)或是速度变化(speed change)，而控制引脚219与控制引脚226之间可以基于暂存器存取接口(Register Access Interface)(例如管理数据控制(Management Data Control,MDC)与管理数据输入/输出(Management DataInput/Output,MDIO))沟通。

步骤S430：从属芯片220利用编码器222编码数据片段及中断信息以产生数字数据。当电子装置200是一个实作IEEE802.3标准的网络交换器时，编码器222根据IEEE802.3标准进行编码(例如10GBASE-R encoding)，编码后产生串行的(serial)数字数据。

步骤S440：从属芯片220通过数据引脚224将数字数据传送给主要芯片210。

步骤S450：主要芯片210通过数据引脚218接收数字数据。

步骤S460：主要芯片210利用解码器215解码数字数据以得到数据片段及中断信息。当电子装置200是一个实作IEEE802.3标准的网络交换器时，解码器215可以根据IEEE802.3标准进行解码(例如10GBASE-R decoding)。在解码完成之后，功能电路211通过数据线213取得并处理数据片段，而控制电路212通过频内总线(in-band bus)214取得中断信息。举例来说，当电子装置200是网络交换器时，数据线213可以是媒体独立接口(MediaIndependent Interface,MII)，而功能电路211是负责处理封包或讯框的封包处理电路，并且根据封包或讯框的内容转传封包或讯框。

步骤S470：主要芯片210从中断信息的内容得知中断源。当中断信息包含中断源时，主要芯片210的控制电路212可以从中断信息的内容得知中断源，而不需要通过控制引脚219来存取从属芯片220，因此可以降低控制电路212及主要芯片210的负担。

步骤S480：主要芯片210处理中断。更明确地说，当中断信息包含中断源时，控制电路212直接根据中断源所指示的中断事件进行操作；当中断信息不包含中断源时，控制电路212先从从属芯片220取得中断源，再根据中断源所指示的中断事件进行操作。

综上所述，因为电子装置200的主要芯片210与从属芯片220之间不需要通过专属的中断引脚来传递中断信息，所以可以降低成本(亦即减少引脚)及电路版上的绕线的复杂度。再者，因为中断信息可以携带中断源，所以可以降低主要芯片210的控制电路212的操作负担，使得主要芯片210的操作更有效率。

在其他的实施例中，电子装置200是一个数字电视，从属芯片220可以是面板控制芯片，且功能电路211可以是用来处理影音数据的影音处理电路。面板控制芯片与主要芯片210之间通过内部显示端口(internal DisplayPort,iDP)标准传输影音数据，而编码器222及解码器215根据iDP标准(例如8B/10B编码(8B/10B coding))分别对影音数据进行编码与解码。因为根据iDP标准，影音数据与影音数据之间亦存在保留的闲置区间，所以影音数据与中断信息可以通过相同的引脚传输(亦即通过数据引脚224传输)或接收(亦即通过数据引脚218接收)。在此实施例中，控制引脚219与控制引脚226之间的信号传输可以是集成电路总线(Inter-Integrated Circuit,I²C)。iDP标准为本技术领域技术人员所熟知，故不再赘述。

综上所述，通过利用数据传输的间隔(gap)或闲置区间来传送中断信息(可能包含或不包含中断源)，本发明可以省去中断引脚，但却不会造成系统的额外负担。另外，在中断信息包含中断源的情况下，还可以降低处理中断的控制电路的负担。

由于本技术领域技术人员可通过本公开的装置发明的公开内容来了解本公开的方法发明的实施细节与变化，因此，为避免赘文，在不影响该方法发明的公开要求及可实施性的前提下，重复的说明在此予以省略。请注意，前述图示中，元件的形状、尺寸、比例以及步骤的顺序等仅为示意，是供本技术领域技术人员了解本发明之用，非用以限制本发明。再者，前述实施例虽以网络交换器及数字电视为例，然此并非对本发明的限制，本技术领域人士可依本发明的公开适当地将本发明应用于其它类型的电子装置。

虽然本发明的实施例如上所述，然而所述实施例并非用来限定本发明，本技术领域技术人员可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范围，换言之，本发明的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种电子装置，包含：

一从属芯片，用来产生多个数据片段及至少一中断信息，并且包含用来编码所述多个数据片段及该中断信息以产生一数字数据的一编码器，其中该中断信息位于所述多个数据片段间的一闲置区间，且该闲置区间由一闲置控制字符所指示；以及

一主要芯片，耦接该从属芯片，用来接收该数字数据，并且包含：

一解码器，用来解码该数字数据以得到所述多个数据片段及该中断信息；以及

一控制电路，耦接该解码器，用来处理该中断信息。

2.如权利要求1所述的电子装置，其中该中断信息包含用来指示一中断事件的一中断源。

3.如权利要求1所述的电子装置，其中该电子装置是一网络交换器，该从属芯片是一端口实体层芯片，所述数据片段是多个封包，并且该主要芯片还包含：

一封包处理电路，耦接该解码器，用来处理及转传所述多个封包。

4.如权利要求1所述的电子装置，其中该电子装置是一数字电视，该从属芯片是一面板控制芯片，所述数据片段是多个影音数据，并且该主要芯片还包含：

一影音处理电路，耦接该解码器，用来处理所述多个影音数据。

5.如权利要求1所述的电子装置，其中该主要芯片还包含：

一频内总线，耦接于该解码器与该控制电路之间，用来传输该中断信息。

6.一种中断传输与接收方法，应用于一电子装置，该电子装置包含一从属芯片与一主要芯片，该从属芯片包含一第一数据引脚且该主要芯片包含一第二数据引脚，该方法包含：

该从属芯片产生多个数据片段，其中所述多个数据片段之间具有一闲置区间，且该闲置区间由一闲置控制字符所指示；

该从属芯片检测一中断事件，并且当该中断事件发生时于该闲置区间置入一中断信息；

该从属芯片编码所述多个数据片段及该中断信息以产生一数字数据；

该从属芯片通过该第一数据引脚传送该数字数据；

该主要芯片通过该第二数据引脚接收该数字数据；

该主要芯片解码该数字数据以得到该中断信息；以及

处理该中断事件。

7.如权利要求6所述的方法，其中该中断信息包含用来指示该中断事件的一中断源。

8.一种网络交换器，包含：

一端口实体层芯片，包含一第一数据引脚及一编码器，用来：

产生多个封包；

检测一中断事件以产生一中断信息；

于该多个封包间的一闲置区间置入该中断信息，且该闲置区间由一闲置控制字符所指示；

利用该编码器编码所述多个封包及该中断信息以产生一数字数据；以及

通过该第一数据引脚传送该数字数据；以及

一主要芯片，包含一第二数据引脚及一解码器，并且通过该第一数据引脚及该第二数据引脚耦接该端口实体层芯片，用来：

通过该第二数据引脚接收该数字数据；

利用该解码器解码该数字数据以得到所述多个封包及该中断信息；以及

处理该中断事件。

9.如权利要求8所述的网络交换器，其中该中断信息包含用来指示该中断事件的一中断源。

10.如权利要求8所述的网络交换器，其中该主要芯片还包含：

一控制电路，耦接该解码器，用来处理该中断信息；以及

一频内总线，耦接于该解码器与该控制电路之间，用来传输该中断信息。