一種光纖通道節(jié)點(diǎn)卡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖通道節(jié)點(diǎn)卡。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖通道(FC)網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)通信主總線應(yīng)用于多種飛機(jī)航電系統(tǒng)，狀態(tài)穩(wěn)定，滿足航電系統(tǒng)的先進(jìn)綜合化體系結(jié)構(gòu)要求，已成為現(xiàn)在和未來(lái)軍用航空電子系統(tǒng)總線的首選方案。光纖通道節(jié)點(diǎn)卡在整個(gè)FC網(wǎng)絡(luò)中起核心管理作用，作為接口設(shè)備為模塊/分系統(tǒng)提供通信接口，負(fù)責(zé)將應(yīng)用的數(shù)據(jù)提交到網(wǎng)絡(luò)上，或者從網(wǎng)絡(luò)收取數(shù)據(jù)提交給應(yīng)用，同時(shí)還具備網(wǎng)絡(luò)管理和時(shí)鐘同步的功能。
[0003]目前，我國(guó)光纖通道節(jié)點(diǎn)卡設(shè)計(jì)技術(shù)比較薄弱，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有性能穩(wěn)定、低功耗、重量輕、體積小的光纖通道節(jié)點(diǎn)卡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種光纖通道節(jié)點(diǎn)卡，以解決或至少減輕【背景技術(shù)】中所存在的至少一處的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:提供一種光纖通道節(jié)點(diǎn)卡，通過(guò)PCIe接口與主機(jī)連接，運(yùn)行于Vxworks操作系統(tǒng)，并通過(guò)其FC端口把主機(jī)接至FC網(wǎng)絡(luò)，包含，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，用于完成FC MAC、FC幀收發(fā)控制、FC_AE_ASM協(xié)議處理及主機(jī)接口工作;現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列配置閃存FPGA CFG Flash，用于存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的文件;通信配置閃存，用于存儲(chǔ)通信配置文件;JTAG口，位于板邊，用于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的調(diào)試及更新現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的文件；時(shí)鐘振蕩器0SC;復(fù)位芯片RST，監(jiān)控系統(tǒng)上電狀況，提供系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)；CONN接口，提供所有輸入輸出信號(hào)；其中，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列配置閃存FPGA CFG Flash、通信配置閃存、JTAG口、時(shí)鐘振蕩器OSC及CONN接口均與現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA連接;所述控制模塊包含F(xiàn)C協(xié)議處理部分和PCIe主機(jī)接口兩部分。
[0006]優(yōu)選地，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列選用Xilinx 7系列低功耗小封裝，在保證處理性能的情況下，實(shí)現(xiàn)模塊最小化設(shè)計(jì)。
[0007 ] 優(yōu)選地，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA的型號(hào)為XC7A1OOT。
[0008]優(yōu)選地，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的配置為，可編程邏輯資源達(dá)到100K個(gè)，可配置邏輯塊達(dá)到15K個(gè);Block RAM最大達(dá)到4Mb以上；內(nèi)嵌2個(gè)時(shí)鐘管理單元;8路高速收發(fā)器，支持最高收發(fā)速度5Gbps以上；內(nèi)部集成PCIe模塊，可以支持x4;多個(gè)1 Bank，提供最多300個(gè)用戶1 ；存儲(chǔ)接口速率最高達(dá)到1066Mb/s。
[0009]優(yōu)選地，所述時(shí)鐘振蕩器OSC產(chǎn)生包括212.5MHz系統(tǒng)時(shí)鐘和10MHz的PCIe內(nèi)部參考時(shí)鐘。
[0010]優(yōu)選地，在印刷電路板PCB的器件面及反面分別預(yù)留JTAG調(diào)試端口。
[0011]優(yōu)選地，所述⑶NN接口中的外部電源輸入為電壓DC 5V，輸入紋波不超過(guò)250mVp-P，電壓范圍4.75?5.25V，要在5V電壓上進(jìn)行電源變換。
[0012]優(yōu)選地，所述FC協(xié)議處理部分包含F(xiàn)C-O層、FC-1層、FC-2層協(xié)議及FC-AE-ASM層協(xié)議處理。
[0013]優(yōu)選地，所述PCIe主機(jī)接口主要實(shí)現(xiàn)PCIe接口協(xié)議處理及DMA控制功能。
[0014]優(yōu)選地，所述FC節(jié)點(diǎn)卡的控制模塊采用多通道并發(fā)讀寫設(shè)計(jì)，由中斷事件驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)低CPU占用率;各通道共享緩沖區(qū)，通過(guò)高效的隊(duì)列管理機(jī)制，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存需求較少，保證了數(shù)據(jù)傳輸順序，實(shí)現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)收發(fā)。
[0015]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的光纖通道節(jié)點(diǎn)卡所選用的FPGA在保證處理系能的前提下，具有體積小、低功耗的特點(diǎn)，硬件配置少，降低了總功耗，使光纖通道節(jié)點(diǎn)卡性能更加穩(wěn)定，且重量較輕，適合機(jī)載要求。
[0016]控制模塊采用多通道并發(fā)讀寫設(shè)計(jì)，由中斷事件驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)低CPU占用率;各通道共享緩沖區(qū)，通過(guò)高效的隊(duì)列管理機(jī)制，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存需求較少，保證了數(shù)據(jù)傳輸順序，實(shí)現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)收發(fā)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的光纖通道節(jié)點(diǎn)卡的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0020]如圖1所示，一種光纖通道節(jié)點(diǎn)卡，通過(guò)PCIe接口與主機(jī)連接，運(yùn)行于Vxworks操作系統(tǒng)，并通過(guò)其FC端口把主機(jī)接至FC網(wǎng)絡(luò)，包含，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，用于完成FC MAC、FC幀收發(fā)控制、FC-AE-ASM協(xié)議處理及主機(jī)接口工作。
[0021 ] 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊1B(Input Output Block)和內(nèi)部連線(Interconnect)三個(gè)部分。FPGA的基本特點(diǎn)主要有:
[0022]I)采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。
[0023]2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。
[0024]3)FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和1/0引腳。
[0025]4)FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之一。[0026 ] 5 )FPGA采用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。
[0027]可以說(shuō)，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。
[0028]
[0029]現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列配置閃存FPGA CFG Flash，用于存儲(chǔ)FPGA Image文件；通信配置Flash，用于存儲(chǔ)通信配置文件;JTAG口，位于板邊，用于FPGA調(diào)試及更新FPGA Image;時(shí)鐘振蕩器OSC;復(fù)位芯片RST，監(jiān)控系統(tǒng)上電狀況，提供系統(tǒng)復(fù)位信號(hào);CONN接口，提供所有輸入輸出信號(hào);其中，所述現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列配置閃存FPGA CFG Flash、通信配置Flash、JTAG口、時(shí)鐘振蕩器OSC及CONN接口均與現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA連接;所述控制模塊包含F(xiàn)C協(xié)議處理部分和PCIe主機(jī)接口兩部分。
[0030]在本實(shí)施例中，F(xiàn)PGA選用Xilinx7系列低功耗小封裝，在保證處理性能的情況下，實(shí)現(xiàn)模塊最小化設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)在于，體積較小，功耗低，性能更加穩(wěn)定。
[0031 ] 在本實(shí)施例中，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA的型號(hào)為XC