[發明專利]一種支持FC與以太網的協議轉換功能驗證裝置及方法

有效

• 申請號: 201910338214.2
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110138635B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 沈劍良;高琛;陳艇;劉冬培;呂平;李沛杰;汪欣;張文建;于洪;張麗
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L29/06
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

本發明提供一種支持FC與以太網的協議轉換功能驗證裝置及方法。該裝置包括：FC發送校驗設備，用于校驗第一以太網協議數據包和第一FC協議數據包的一致性；以及以太網發送校驗設備，用于校驗第二FC協議數據包和第二以太網協議數據包的一致性。該方法包括：隨機生成若干數據作為payload；按照發送端校驗設備側協議的包格式將payload封裝包頭信息Header組成第一數據包；將第一數據包發送至目標協議轉換芯片，目標協議轉換芯片對第一數據包進行協議轉換得到第二數據包；將payload備份給接收端校驗設備，接收端校驗設備根據payload和第二數據包校驗目標芯片的協議轉換結果。本發明可自動對比Header+payload的雙端互聯互通，以驗證目的協議轉換的正確性。

技術領域

本發明涉及嵌入式網絡技術領域，尤其涉及一種支持FC與以太網的協議轉換功能驗證裝置及方法。

背景技術

隨著互聯網、物聯網、人工智能的快速發展，當前網絡互聯的自動化、智能化水平不斷提升，這種情況促進了嵌入式處理技術的快速發展，給高性能嵌入式系統的互聯互通方面帶來了嚴峻的挑戰。FC-AE-ASM標準本身是FC-AE-ASM協議應用到航空電子環境中的一組協議集，主要用于航空電子環境下各設備之間的數據通信、傳輸視頻、指控等數據。在國內FC-AE-ASM協議已經開始預研和驗證，并對國際標準協議進行了一些特定的改進，是將來國內應用的一個重點方向。而ETH(以太網)標準是一個古老而又充滿活力的標準，在以太網提出后的這幾十年中，以太網技術作為局域網鏈路層標準戰勝了令牌總線，令牌環等技術成為局域網事實標準。以太網技術得到了不斷的發展，時至今日，千兆以太網和萬兆以太網得以推廣，在局域網范圍市場占有率超過90％。因此實現嵌入式系統與以太網局域網的互聯互通對高性能嵌入式系統的未來發展具有重大意義。

可編程協議轉換芯片是一種可以支持不同協議之間進行數據通信的高端芯片，可以通過軟件定義來實現對協議轉換芯片的編程配置。本發明驗證的協議轉換芯片可以實現FC-AE-ASM協議與ETH(以太網)協議之間的互聯互通，實現不同通信協議設備之間構建組網。

在芯片的研發階段，如何正確驗證協議轉換芯片是否成功具備協議轉換的功能是一個十分重要的課題。當前主流的驗證方法主要有三種：第一種是基于UVM平臺的驗證。UVM是Accellera在2011年2月正式推出的新一代驗證方法學標準(UVM-1.0)，它起源于OVM，并結合VMM中的優點，正逐步引領驗證方法學的發展方向。當前三大EDA廠商Synopsys、Mentor、Cadence對UVM的完美支持更使得UVM在各IC設計公司得以廣泛使用。第二種是基于FPGA驗證平臺的驗證手段，具體來講是針對收發端的接收數據數量統計的驗證方法。通過對發送端發送的數據包和接收端收到的數據包的數量進行統計與對比，來檢驗轉換芯片的協議轉發功能是否正確。第三種也是基于FPGA驗證平臺的驗證手段，具體來講是針對收發端的接收數據內容對比的驗證方法。通過對發送端發送的數據內容和接收端收到的數據內容進行統計與對比，來檢驗轉換芯片的協議轉發功能是否正確。

但是，上述三種驗證方法分別存在以下缺點：

1.對于UVM邏輯仿真驗證存在一個很大的缺點就是仿真速度慢。尤其是當數字電路的規模比較大時，邏輯仿真速度會變得更慢，會導致整個項目的驗證周期變得庸長，牽制整個項目的交付周期；并且UVM驗證還有一個致命缺點是無法驗證數字電路中的跨時鐘域處理邏輯(CDC)。

2.通過統計收發數據數量是否相等的方式來驗證轉換芯片的功能，這種做法過于局限，只能從表面上驗證轉換芯片能否將數據包轉發到目的設備，并不能驗證轉發到目的設備的數據包攜帶的數據內容是否正確。如果在轉發的過程中數據包的payload(包內容)不能保證一致，那么整個轉發過程就是失敗的。