該系統以基于現(xian)場可編程邏輯陣列(FPGA)設(she)計的(de)協議映射模塊為核心，實現(xian)了將IEEE1394信號通過光(guang)纖通道進行傳(chuan)輸的(de)功能(neng)。仿真結果表明，該系統能(neng)達到1.0625Gb/s的(de)工作速率。

航空電(dian)子系統(tong)(tong)經(jing)(jing)過(guo)幾十年的(de)(de)發展(zhan)(zhan)，正在經(jing)(jing)歷從(cong)模擬化向數(shu)(shu)(shu)字化系統(tong)(tong)的(de)(de)轉變(bian)，逐步跨(kua)入第(di)4代(dai)航空電(dian)子系統(tong)(tong)，其主要(yao)特點(dian)(dian)就是(shi)在第(di)3代(dai)基礎上，以高速(su)大(da)容量的(de)(de)信(xin)息交換為基礎，從(cong)綜(zong)合(he)化向高度綜(zong)合(he)化發展(zhan)(zhan)，實現資源共享與數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)融合(he)，其任務(wu)劃(hua)分(fen)、模塊分(fen)配和作業調度，都依賴于數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)網絡系統(tong)(tong)的(de)(de)性(xing)能(neng)，這(zhe)些性(xing)能(neng)包括網絡拓撲結構、傳(chuan)輸帶寬、可(ke)靠性(xing)及數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)延遲性(xing)能(neng)等。因此，未來先進航空電(dian)子系統(tong)(tong)中(zhong)各(ge)站點(dian)(dian)之(zhi)間的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)流將更(geng)為復雜，包括射頻、視頻等大(da)流量數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，有(you)的(de)(de)節點(dian)(dian)速(su)率需求將超(chao)過(guo)1Gb/s，而現有(you)的(de)(de)低(di)速(su)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)總(zong)線很難滿(man)足如此高速(su)的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)傳(chuan)輸要(yao)求。

美國國家標準(zhun)委員會于1988年開始制定(ding)的(de)光(guang)纖通(tong)(tong)道(dao)(Fiber Channel，FC)是一(yi)種(zhong)高速(su)串行總線(xian)協議(yi)，不(bu)僅具有高帶(dai)寬、高可(ke)靠(kao)性、低延時、傳(chuan)輸距離遠(yuan)、拓(tuo)撲靈活的(de)優點，而且支持多種(zhong)上(shang)(shang)層(ceng)傳(chuan)輸協議(yi)。光(guang)纖通(tong)(tong)道(dao)的(de)這(zhe)一(yi)優點使得在同(tong)一(yi)物理接口上(shang)(shang)運行多種(zhong)上(shang)(shang)層(ceng)通(tong)(tong)道(dao)標準(zhun)和(he)網絡(luo)協議(yi)成(cheng)為可(ke)能(neng)。目前已(yi)經(jing)實現的(de)ML-STD-1553到光(guang)纖通(tong)(tong)道(dao)協議(yi)的(de)映射，以及ML-STD-1553遠(yuan)程終端器件與光(guang)纖通(tong)(tong)道(dao)互(hu)聯方案的(de)系(xi)統綜合，為未來航空電子系(xi)統中不(bu)同(tong)總線(xian)的(de)互(hu)連(lian)提供(gong)了一(yi)條新的(de)途徑(jing)，使得系(xi)統在保留傳(chuan)統網絡(luo)拓(tuo)撲和(he)協議(yi)的(de)同(tong)時，獲(huo)得光(guang)纖通(tong)(tong)道(dao)所(suo)提供(gong)的(de)高帶(dai)寬服(fu)務。

基于(yu)此(ci)設計思想，本(ben)文(wen)提(ti)出了(le)一種(zhong)IEEE1394到光纖通道(dao)傳輸協(xie)議(yi)的映射(she)方案，在(zai)此(ci)工作(zuo)基礎(chu)上，利用現場可編程(cheng)邏輯陣(zhen)列(FPGA)，對所提(ti)出的協(xie)議(yi)映射(she)方案進行了(le)硬件(jian)設計與實現，設計了(le)一個基于(yu)FC的IEEE1394光信(xin)號傳輸系統。

1 IEEE1394到光纖通道的(de)協議映(ying)射

首先簡要介(jie)紹(shao)本文提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種IEEE1394到光纖通道傳(chuan)輸協(xie)議的(de)(de)(de)(de)(de)(de)映(ying)(ying)射方案，更詳(xiang)細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)說明(ming)可參考文獻。所提(ti)協(xie)議映(ying)(ying)射方案的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本思想是：在IEEE1394到FC數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)映(ying)(ying)射過程中，保留FC原來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幀格式形式，將(jiang)(jiang)FC幀頭部分(fen)中源節(jie)點(dian)和(he)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地址(zhi)分(fen)別映(ying)(ying)射為IEEE1394源節(jie)點(dian)和(he)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地址(zhi)，并將(jiang)(jiang)IEEE1394數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)中除(chu)了數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)域(yu)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他信息(xi)映(ying)(ying)射到FC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)64Byte可選幀頭上，數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息(xi)映(ying)(ying)射到FC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效(xiao)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)區。此(ci)外，由于(yu)FC一(yi)(yi)個(ge)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)幀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效(xiao)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)區長度(du)只(zhi)有(you)(you)(you)2048Byte，而在通道傳(chuan)輸速(su)率大于(yu)200Mb/s，IEEE1394的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等時(shi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)或傳(chuan)輸速(su)率大于(yu)400Mb/s時(shi)，異(yi)步數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大有(you)(you)(you)效(xiao)長度(du)將(jiang)(jiang)超出(chu)FC有(you)(you)(you)效(xiao)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)。因此(ci)，當IEEE1394數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)超出(chu)了FC有(you)(you)(you)效(xiao)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)區長度(du)時(shi)，應該將(jiang)(jiang)該數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)映(ying)(ying)射成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)連續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)FC數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)幀序列。下(xia)面以IEEE1394異(yi)步數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)到FC數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)幀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)映(ying)(ying)射為例，說明(ming)兩種協(xie)議的(de)(de)(de)(de)(de)(de)映(ying)(ying)射過程。

IEEE1394異步(bu)數(shu)據包及(ji)FC數(shu)據幀格式(shi)如圖1，圖2所示。圖3為IEEE1394數(shu)據幀到(dao)光纖通(tong)道幀格式(shi)映射關系(xi)。

對映射過(guo)程(cheng)的說(shuo)明：

1)目的(de)節(jie)(jie)點和源節(jie)(jie)點地址(zhi)由(you)IEEE1394的(de)16位擴充到24位，使網絡(luo)規模變得(de)比單一的(de)IEEE1394網絡(luo)要大。

2)T-TYPE用來指明交換消息的(de)(de)傳輸特性(xing)，包(bao)括交換的(de)(de)傳輸方向和終端-終端(NT-NT)交換的(de)(de)性(xing)能定義。在(zai)NT-NT類型(xing)交換中，將為(wei)接收NT提供(gong)發(fa)送NT的(de)(de)地(di)址，或者為(wei)發(fa)送NT提供(gong)接收NT的(de)(de)地(di)址。

3)T—CTL用于實現FC網(wang)絡(luo)和IEEE1394網(wang)絡(luo)之(zhi)間的消息(xi)傳輸(shu)，實現兩者(zhe)之(zhi)間的橋路連(lian)接(jie)，完成FC網(wang)絡(luo)終端或網(wang)絡(luo)控制器(qi)與(yu)IEEE1394節(jie)點之(zhi)間的消息(xi)傳輸(shu)。

4)將IEEE1394中的幀(zhen)頭(tou)CRC校驗和數(shu)據CRC校驗分開(kai)(kai)。在IEEE1394數(shu)據傳輸(shu)中，首先(xian)進行(xing)的是幀(zhen)頭(tou)CRC校驗，如果發現錯(cuo)誤，則(ze)立即拋棄該幀(zhen)。所(suo)以(yi)這(zhe)里設想將IEEE1394數(shu)據CRC放在光(guang)(guang)纖通道(dao)數(shu)據幀(zhen)的可(ke)選幀(zhen)頭(tou)，將幀(zhen)頭(tou)CRC放在光(guang)(guang)纖通道(dao)數(shu)據幀(zhen)CRC校驗中，這(zhe)樣可(ke)以(yi)先(xian)檢測幀(zhen)頭(tou)CRC，節省系統開(kai)(kai)銷(xiao)。

文章編輯：CobiNet(寧波)，本公司專注于電訊配件,銅纜綜合布線系列領域產品研發生產七類,六類,超五類屏蔽網線雙絞屏蔽線及相關(guan)模塊配件,歡迎來電咨(zi)詢0574 88168918；

我們是萬兆網絡模塊，萬兆屏蔽模塊，10G網絡模塊，10G屏蔽模塊，keystone jack生產廠家。