[發(fā)明專利]一種基于VPX架構(gòu)的交換板電路及其實現(xiàn)方法

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• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109240960A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 韓哲;張曉峰;陳偉峰;楊純璞;黎曉;石斌;秦展
• 申請（專利權(quán)）人: 天津光電通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

本發(fā)明公開了一種基于VPX架構(gòu)的交換板電路及其實現(xiàn)方法。該交換板電路包括負責完成交換板上各芯片的初始化配置及監(jiān)控的管理控制模塊、負責各板卡間的以太網(wǎng)通信數(shù)據(jù)交換的GbE交換模塊、負責各板卡間的SRIO通信數(shù)據(jù)交換的SRIO交換模塊和負責完成各板卡間的LVDS通信數(shù)據(jù)交換的LVDS交換模塊。本發(fā)明針對數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中對VPX交換板的多種交換功能需求，利用FPGA芯片實現(xiàn)LVDS通信數(shù)據(jù)交換功能，利用以太網(wǎng)交換芯片實現(xiàn)GbE通信數(shù)據(jù)交換，利用SRIO交換芯片實現(xiàn)SRIO通信數(shù)據(jù)交換，VPX交換板可插入VPX系統(tǒng)中實現(xiàn)多種交換功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及國防和航空領(lǐng)域的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，具體涉及一種基于VPX架構(gòu)的交換板電路及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

新型VPX（VITA46）標準時自從VME引入后，對于VME總線架構(gòu)的最重大也是最重要的改進，它將增加背板寬度，集成更多的I/O，擴展了格式布局。目前，VME64x已經(jīng)不能滿足國防和航空領(lǐng)域越來越高的性能。許多應用，例如雷達、圖像處理、智能信號處理等，由于受到VME64x傳輸帶寬的限制，系統(tǒng)性能無法進一步提高。VPX系統(tǒng)應運而生，VPX總線是VME技術(shù)的進化。它采用高速串行總線代替并行總線，使得軍用和航空嵌入式計算機系統(tǒng)得到更高的性能。GbE（Gigabit Ethernet）是基于IP數(shù)據(jù)通信的標準，廣泛應用于平臺間網(wǎng)絡和同一背板中的子系統(tǒng)。SRIO（Serial RapidIO）是DSP應用中高密度多處理簇互聯(lián)的最好方式。GbE和SRIO各有優(yōu)勢，如果將這些交換結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起應用于系統(tǒng)中將形成一種強大的交換結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種基于VPX架構(gòu)的交換板電路及其實現(xiàn)方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種基于VPX架構(gòu)的交換板電路，其特征在于：該交換板電路包括負責完成交換板上各芯片的初始化配置及監(jiān)控的管理控制模塊、負責各板卡間的以太網(wǎng)通信數(shù)據(jù)交換的GbE交換模塊、負責各板卡間的SRIO通信數(shù)據(jù)交換的SRIO交換模塊和負責完成各板卡間的LVDS通信數(shù)據(jù)交換的LVDS交換模塊，其中GbE交換模塊通過GE總線與連接器連接，LVDS交換模塊通過LVDS總線與連接器連接，SRIO交換模塊通過SRIO總線與連接器連接，管理控制模塊通過CTR總線分別與GbE交換模塊、SRIO交換模塊、LVDS交換模塊連接。

本發(fā)明所述的管理控制模塊采用STM32單片機，GbE交換模塊采用BCM53346以太網(wǎng)交換芯片，SRIO交換模塊采用CPS1848交換芯片，LVDS交換模塊采用FPGA-V6芯片，其中STM32單片機分別通過I2C總線、RESET線與CPS1848交換芯片連接；STM32單片機分別通過QSPI總線、RESET線與BCM53346以太網(wǎng)交換芯片連接；STM32單片機分別通過select Map總線、SPI總線、RESET線與FPGA-V6芯片連接；STM32單片機通過UART轉(zhuǎn)USB芯片將UART總線轉(zhuǎn)換為USB總線并連接USB接口。

本發(fā)明所述的BCM53346以太網(wǎng)交換芯片通過GE總線連接變壓器MAG，經(jīng)過變壓隔離后再通過GE總線連接連接器；BCM53346以太網(wǎng)交換芯片通過GE總線連接變壓器MAG，經(jīng)過變壓隔離后再通過GE總線連接RJ45網(wǎng)口；BCM53346以太網(wǎng)交換芯片通過GE總線連接FPGA-V6芯片；BCM53346以太網(wǎng)交換芯片通過FE總線連接STM32單片機；BCM53346以太網(wǎng)交換芯片通過QSPI總線分別連接STM32單片機、QSPI FLASH芯片；BCM53346以太網(wǎng)交換芯片掛接DDR3存儲器。

本發(fā)明所述的CPS1848交換芯片通過SRIO總線連接連接器；CPS1848交換芯片通過I2C總線連接STM32單片機；通過SRIO總線連接FPGA-V6芯片。