基于反射內(nèi)存技術(shù)的多功能通訊板卡研制.pdf

1、分布式仿真系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求高，通常利用反射內(nèi)存網(wǎng)構(gòu)建系統(tǒng)，但系統(tǒng)中部分節(jié)點(diǎn)只具有1553B、RS422等通訊接口，無法直接接入系統(tǒng)。課題研制的基于反射內(nèi)存技術(shù)的多功能實(shí)時(shí)通訊卡，可組建反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)，并在板卡內(nèi)部實(shí)現(xiàn)1553B、RS422等數(shù)據(jù)與反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)仿真節(jié)點(diǎn)之間高可靠、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸。
　　本文在分析通訊網(wǎng)絡(luò)和反射內(nèi)存技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，設(shè)計(jì)了FRM（Fiber-OpticRef

2、lective Memory）協(xié)議及其數(shù)據(jù)格式。利用模塊化思想，將板卡分為光纖通訊模塊、宿主機(jī)交互模塊、RS422交互模塊、1553B交互模塊和內(nèi)存模塊五個(gè)部分。在光纖通訊模塊中，利用高速收發(fā)芯片(SerDes)+光收發(fā)器(SFP)作為光傳輸單元，利用二級(jí)觸發(fā)器和異步FIFO實(shí)現(xiàn)信號(hào)跨時(shí)鐘傳輸，采用自同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀同步，設(shè)計(jì)流量控制狀態(tài)機(jī)對(duì)多端口數(shù)據(jù)進(jìn)行仲裁；在宿主機(jī)交互模塊中，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)1553B數(shù)據(jù)、RS422數(shù)據(jù)

3、與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的自動(dòng)編解碼，利用PLX9054實(shí)現(xiàn)CPCI接口；在RS422交互模塊中，采用通用異步收發(fā)器(UART)IP核作為串行數(shù)據(jù)收發(fā)器；在1553B交互模塊中，采用1553B IP核實(shí)現(xiàn)1553B接口；在內(nèi)存模塊中，采用DDR2 SDRAM作為內(nèi)存單元，采用UniPHY IP核實(shí)現(xiàn)對(duì)DDR2 SDRAM的控制。各個(gè)功能模塊通過FPGA內(nèi)的Avalon總線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。本文還設(shè)計(jì)了Windows和RTX系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)程序。