[發明專利]可互換實現網絡控制器與網絡終端功能的FC?AE?1553總線節點卡

有效

• 申請號: 201410177844.3
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103905281B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 王強;王彬彬;魯恩萌;尹釗;劉義鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04B10/25
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 張利明

技術領域

本發明涉及可互換實現網絡控制器與網絡終端功能的FC-AE-1553總線節點卡，屬于高速總線互聯技術領域。

背景技術

隨著電子技術的迅猛發展，航空航天系統設備對于電子系統的要求也在逐步提升。原有的MIL-STD-1553B軍用總線標準已經不能滿足需求。FC-AE-1553總線由于既能兼容原有的MIL-STD-1553B總線設備，又融合了光纖通道技術極高的網絡性能，而逐漸成為新一代航電總線標準。隨著對FC-AE-1553技術的深入研究，FC-AE-1553設備大量涌現，FC-AE-1553總線節點卡正是基于這樣的背景出現。

FC-AE-1553總線節點卡是基于FC-AE-1553總線協議制定的，FC-AE-1553總線協議以光纖通道為基礎，呈現一種分層結構，如圖3所示：FC-AE-1553總線協議的底層協議是光纖通道協議。邏輯上，光纖通道協議由一系列分層功能組成，各層之間的接口已定義。類似于OSI的七層模型和TCP/IP的四層結構模型，FC協議具有五層模型結構。FC-0為接口與媒體層，用來定義物理鏈路及特性；FC-1為傳輸協議層，定義了編碼/解碼方案、字節同步和有序集；FC-2為鏈路控制層，定義了傳送成塊數據的規則和機制；FC-3為通用服務層；FC-4為協議映射層，定義高層協議映射到低層協議的方法。對于FC-AE-1553總線來說，FC-AE-1553為高層映射協議。FC-AE-1553總線節點卡的設計主要是從光纖通道的分層結構開始，針對FC-AE-1553協議的特點，將最終設計的光纖通道接口從FC-2層開始映射到FC-AE-1553總線上，最終實現將FC協議和1553B總線技術相融合，完成FC-AE-1553總線節點卡的設計。

FC-AE-1553總線節點卡主要實現FC-AE-1553總線網絡中光纖總線與應用設備之間的數據連接，以滿足多個應用設備之間可以應用高速的FC-AE光纖網絡以高可靠的FC-AE協議來進行數據傳輸。

FC-AE-1553總線網絡中有兩種節點：網絡控制器NC與網絡終端NT。NC作為網絡控制器，是數據交換的發起者；NT為網絡中的NT，是數據交換命令的響應者。FC-AE-1553總線網絡中的任何一個節點都既可以作為NC又可以作為NT，NC與NT的角色是可以相互轉換的。NC與上位機相連，通過上位機操作界面實現人機交互，因此FC-AE-1553總線節點卡需具備與上位機通信的功能。作為NT時，FC-AE-1553總線節點卡與外設連接，應當具備與外設數據通信的功能，現有FC-AE-1553總線節點卡在實現網絡控制器NC與網絡終端NT時，需要分別配置不同的FC-AE-1553總線節點卡以分別實現網絡控制器NC或網絡終端NT功能，存在配置復雜、功能單一的缺陷。

發明內容

本發明目的是為了解決現有FC-AE-1553總線節點卡需要分別設置以實現網絡控制器NC或網絡終端NT功能，存在配置復雜及功能單一的問題，提供了一種可互換實現網絡控制器與網絡終端功能的FC-AE-1553總線節點卡。

本發明所述可互換實現網絡控制器與網絡終端功能的FC-AE-1553總線節點卡，它包括FC-AE協議處理單元、PCIE接口、RS422接口、光纖接口和電源接口，

FC-AE協議處理單元包括主控制器、邏輯控制器、光纖通訊模塊和存儲空間擴展模塊，

電源接口為主控制器、邏輯控制器和光纖通訊模塊提供供電的接口，光纖通訊模塊與邏輯控制器和光纖接口連接，邏輯控制器還與PCIE接口、RS422接口、主控制器和存儲空間擴展模塊連接；

主控制器用于將FC-AE-1553總線協議底層的光纖通道協議映射到FC-AE-1553總線協議，形成FC-AE-1553標準協議幀，同時定義FC-AE-1553標準協議幀的傳輸格式并控制FC-AE-1553總線網絡中的數據交換；

邏輯控制器用于將FC-AE-1553總線協議的光纖通道協議的FC-2層邏輯與FC-4層上層協議映射到邏輯接口，并實現與主控制器相連的局部總線的分配與調度；

光纖通訊模塊用于實現FC-AE-1553總線協議的光纖通道協議的FC-0層所描述的物理接口，完成光電信號的相互轉換；

存儲空間擴展模塊作為邏輯控制器存儲區的擴展，用于緩存數據與程序；

光纖接口用于實現光纖通訊模塊與光纖的連接，PCIE接口和RS422接口均為應用層接口；

當所述總線節點卡作為網絡控制器NC，邏輯控制器通過PCIE接口與上位機連接，進行數據傳輸，實現上位機的遠程監控；