[發(fā)明專利]一種基于PCI?E接口的FC?AE?ASM通訊板卡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510298319.1
• 申請(qǐng)日: 2015-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN104991880B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉晨;楊雨;陳哲;韓子壬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京浩正泰吉科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/42
• 分類號(hào): G06F13/42
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11357
• 代理人: 劉洪勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于PCI-E接口的FC-AE-ASM通訊板卡。

背景技術(shù)

二十世紀(jì)七十年代以來，航空電子已從模擬化系統(tǒng)迅速發(fā)展為數(shù)字化系統(tǒng)。航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了分立式、聯(lián)合式、綜合式以及先進(jìn)綜合式發(fā)展。聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信主要采用RS-422、RS-485、ARINC429以及MIL-STD-1553等通信協(xié)議，這些數(shù)據(jù)通信協(xié)議具有可靠性高、通信質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)，在當(dāng)代航空、航海等軍事通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是這些通信協(xié)議中，采用并行傳輸方式的協(xié)議造價(jià)成本高，且在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)線之間的干擾增加，數(shù)據(jù)容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，因此其并不適于長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸，而一般的串行數(shù)據(jù)傳輸方式（如RS-422、RS-485等）雖然在數(shù)據(jù)傳輸方面雖然各有特點(diǎn)，但其在傳輸速率和傳輸距離方面仍不盡人意?？傊捎谏鲜鰠f(xié)議數(shù)據(jù)傳輸率低、容錯(cuò)能力有限和維修工作復(fù)雜等系統(tǒng)局限性，因此通常只適用于自身具有數(shù)據(jù)處理能力的子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)量較小的數(shù)據(jù)傳輸，不能滿足綜合化航空電子系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)通信的要求。

航空電子環(huán)境下的光纖通道協(xié)議(FC-AE)包含F(xiàn)C-AE-ASM、FC-AE-1553、FC-AE-RDMA等多種FC上層協(xié)議，這些協(xié)議適應(yīng)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的廣泛性要求，滿足航空電子發(fā)展的需要，得到了眾多民用、軍用公司的支持和參與。

目前，我國(guó)使用較多的機(jī)載數(shù)據(jù)總線有ARINC 429和MIL-STD-1553B總線。與歐美等國(guó)家先進(jìn)水平相比，我國(guó)戰(zhàn)機(jī)的航空電子綜合化水平和航空電子設(shè)備存在著較大差距。我國(guó)也已明確將使用光纖通道統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)FC作為我國(guó)新一代軍機(jī)航電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，在新一代戰(zhàn)機(jī)中將裝備具有FC總線的航電系統(tǒng)。作為FC-AE協(xié)議簇中的一員，F(xiàn)C-AE-ASM（航空電子環(huán)境下光纖通道的匿名消息傳輸協(xié)議）以其低延遲、高數(shù)據(jù)通信效率、實(shí)時(shí)通信能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)已被應(yīng)用于新一代航電系統(tǒng)，市場(chǎng)前景廣闊。

然而目前的FC-AE-ASM協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與計(jì)算機(jī)終端連接的結(jié)構(gòu)較為繁復(fù)，成本較高，并且該連接的傳輸速率不足，偶有數(shù)據(jù)收發(fā)不及時(shí)情況，在對(duì)數(shù)據(jù)傳輸要求精準(zhǔn)高速的航電領(lǐng)域，這無疑是制約該技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于PCI-E接口的FC-AE-ASM通訊板卡，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)終端與協(xié)議傳輸端之間的數(shù)據(jù)高速傳輸。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：

一種基于PCI-E接口的FC-AE-ASM通信板卡，包括FPGA芯片、DDR2（第二代雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）模塊、電源管理模塊、光收發(fā)模塊、可編程時(shí)鐘和配置芯片；

FPGA芯片的存儲(chǔ)控制信號(hào)輸入輸出端連接DDR2模塊的存儲(chǔ)控制信號(hào)輸出輸入端；FPGA芯片的傳輸數(shù)據(jù)輸入輸出端與光收發(fā)模塊的數(shù)據(jù)輸出輸入端連接，F(xiàn)PGA芯片與PCI-E總線接口連接；所述電源管理模塊的輸入與所述PCI-E總線接口連接；所述FPGA芯片的時(shí)鐘輸入還與可編程時(shí)鐘連接；所述FPGA芯片與所述配置芯片連接；

所述電源管理模塊的輸入電壓為3.3V，且該電源管理模塊設(shè)有電壓分別為1.0V、1.2V、1.8V和2.5V的至少四種電壓輸出。

上述的基于PCI-E接口的FC-AE-ASM通信板卡，所述FPGA芯片的頂層模塊包括FC模塊部分、數(shù)據(jù)緩存部分和PCI-E部分；

所述PCI-E部分包括PCI-E EP（PCI-E端點(diǎn)）、DMA（直接內(nèi)存存?。┛刂破?、寄存器和GTP（高速串行收發(fā)器）；所述PCI-E EP通過所述GTP與所述PCI-E總線連接；所述DMA控制器與所述寄存器連接；

所述數(shù)據(jù)緩存部分包括FC通道接口控制模塊，所述FC通道接口控制模塊與用戶接口連接，所述FC通道接口控制模塊通過Tx緩沖模塊讀取來自所述DMA控制器的信息并將該信息傳遞給所述用戶接口，所述FC通道接口控制模塊通過Rx緩沖模塊讀取來自所述用戶接口的信息并將該信息傳遞給所述DMA控制器；

所述FC模塊部分包括MAC（媒體接入控制）模塊、用戶接口、管理接口、信用管理模塊和鏈路控制模塊；所述用戶接口、信用管理模塊和所述鏈路控制模塊均與所述MAC模塊連接；所述管理接口與所述寄存器連接；所述鏈路控制模塊通過GTP連入FC總線。