本文關(guān)鍵詞：基于反射內(nèi)存技術(shù)的多功能通訊板卡研制

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【摘要】：分布式仿真系統(tǒng)實時性要求高,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)的多功能實時通訊卡,可組建反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò),并在板卡內(nèi)部實現(xiàn)1553B、RS422等數(shù)據(jù)與反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)仿真節(jié)點之間高可靠、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)傳輸機制,設(shè)計了FRM(Fiber-Optic Reflective 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、宿主機交互模塊、RS422交互模塊、1553B交互模塊和內(nèi)存模塊五個部分。在光纖通訊模塊中,利用高速收發(fā)芯片(Ser Des)+光收發(fā)器(SFP)作為光傳輸單元,利用二級觸發(fā)器和異步FIFO實現(xiàn)信號跨時鐘傳輸,采用自同步技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀同步,設(shè)計流量控制狀態(tài)機對多端口數(shù)據(jù)進行仲裁;在宿主機交互模塊中,設(shè)計數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換單元實現(xiàn)1553B數(shù)據(jù)、RS422數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的自動編解碼,利用PLX9054實現(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Uni PHY IP核實現(xiàn)對DDR2 SDRAM的控制。各個功能模塊通過FPGA內(nèi)的Avalon總線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。本文還設(shè)計了Windows和RTX系統(tǒng)下的驅(qū)動程序。測試結(jié)果表明,基于反射內(nèi)存的多功能通訊板卡能夠組建反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崿F(xiàn)與RS422和1553B接口設(shè)備的實時數(shù)據(jù)交互。該板卡數(shù)據(jù)傳輸速率高,誤碼率低,延遲可預(yù)測。
【關(guān)鍵詞】：分布式仿真 反射內(nèi)存技術(shù) FRM協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-13
• 1.1 課題背景及研究目的和意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 數(shù)據(jù)傳輸機制研究13-22
• 2.1 反射內(nèi)存技術(shù)研究13-14
• 2.2 數(shù)據(jù)傳輸機制設(shè)計14-16
• 2.3 FRM協(xié)議設(shè)計16-21
• 2.3.1 FRM協(xié)議模型設(shè)計16-19
• 2.3.2 物理層設(shè)計19
• 2.3.3 數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)計19-21
• 2.3.4 高層設(shè)計21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 設(shè)計方案22-30
• 3.1 功能及技術(shù)指標(biāo)22
• 3.2 總體方案22-23
• 3.3 硬件方案23-28
• 3.3.1 宿主機交互模塊方案24-25
• 3.3.2 光纖通訊模塊方案25
• 3.3.3 RS422 交互模塊方案25
• 3.3.4 1553B交互模塊方案25-26
• 3.3.5 內(nèi)存模塊方案26
• 3.3.6 內(nèi)部總線方案26-27
• 3.3.7 板卡硬件組成27-28
• 3.4 軟件方案28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-30
• 第4章 硬件詳細設(shè)計30-45
• 4.1 宿主機交互模塊設(shè)計30-33
• 4.1.1 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換單元設(shè)計31-32
• 4.1.2 Avalon總線橋設(shè)計32-33
• 4.2 光纖通訊模塊設(shè)計33-38
• 4.2.1 光傳輸單元設(shè)計34-35
• 4.2.2 流量控制單元設(shè)計35-36
• 4.2.3 數(shù)據(jù)解析單元設(shè)計36
• 4.2.4 跨時鐘域設(shè)計36-37
• 4.2.5 幀同步設(shè)計37-38
• 4.3 RS422 交互模塊設(shè)計38-40
• 4.4 1553B交互模塊設(shè)計40-43
• 4.5 內(nèi)存模塊設(shè)計43-44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 第5章 軟件詳細設(shè)計45-51
• 5.1 驅(qū)動開發(fā)介紹45-46
• 5.2 驅(qū)動程序設(shè)計46-50
• 5.2.1 設(shè)備轉(zhuǎn)移46
• 5.2.2 映射層設(shè)計46-47
• 5.2.3 應(yīng)用層設(shè)計47-50
• 5.3 本章小結(jié)50-51
• 第6章 測試驗證51-66
• 6.1 反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)功能測試51-54
• 6.1.1 測試方法51-52
• 6.1.2 測試軟件開發(fā)與使用52-53
• 6.1.3 測試結(jié)果分析53-54
• 6.2 RS422 通訊功能測試54-56
• 6.2.1 測試方法54-55
• 6.2.2 測試結(jié)果55-56
• 6.31553B通訊功能測試56-58
• 6.3.1 BC功能測試方法56-57
• 6.3.2 BC測試結(jié)果57
• 6.3.3 RT功能測試方法57-58
• 6.3.4 RT測試結(jié)果58
• 6.4 壓力測試58-59
• 6.4.1 測試方法58-59
• 6.4.2 測試結(jié)果59
• 6.5 內(nèi)存讀/寫速率測試59-61
• 6.5.1 內(nèi)存寫速率測試60
• 6.5.2 內(nèi)存讀速率測試60-61
• 6.6 傳輸時延測試61-65
• 6.6.1 物理層時延測試61-63
• 6.6.2 組幀與流控子層時延63-64
• 6.6.3 端口管理與仲裁子層時延64-65
• 6.7 測試結(jié)果分析65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-71
• 附錄71-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果72-74
• 致謝74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 龔茜茜;龔華軍;王新華;;航空電子系統(tǒng)FDDI互連的可靠性研究[J];電光與控制;2012年01期

2 龍偉;周瑞研;;無線通信系統(tǒng)誤碼率分析[J];大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報;2007年05期

3 孔文華;利用共享內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成分布式實時仿真環(huán)境[J];計算機仿真;1997年04期

4 李明星;魏長安;姜守達;;一種基于PCI總線的反射內(nèi)存卡設(shè)計[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2010年10期

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本文編號：727141