光纖通道（Fibre Channel,FC）技術是一種高性能通信技術,已廣泛應用于航空電子領域、存儲區(qū)域網(wǎng)絡（SAN）等。自主進行包括光纖通道收發(fā)器、光纖通道交換機及光纖通道網(wǎng)絡在內(nèi)的光纖通道技術研究,對我國光纖通道技術的發(fā)展有促進作用。本文依次進行了光纖通道收發(fā)器設計、光纖通道交換機設計和作為系統(tǒng)終端的板卡設計,然后以終端間的視頻傳輸應用為例進行系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)及軟件設計,最終完成可支持以太網(wǎng)配置的光纖通道交換網(wǎng)絡系統(tǒng)搭建。本文首先對光纖通道協(xié)議作了簡要介紹,并根據(jù)光纖通道協(xié)議的要求,設計了一款基于Xilinx Kintex-7 FPGA的光纖通道收發(fā)器。該光纖通道收發(fā)器具有延遲低、資源消耗少等特點,能夠便捷地與其他功能模塊組合,通過FPGA板卡實現(xiàn)具有光纖通道接口的設備。然后本文介紹了交換機的關鍵技術,并結合自主設計的光纖通道收發(fā)器設計了一款基于Xilinx Kintex-7 FPGA的4端口光纖通道交換機。該光纖通道交換機采用輸入及交叉點聯(lián)合排隊結構（Combined Input-Crosspoint Queued,CICQ）和LQD_RR（Longest Qu... 

【文章來源】：電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要工作和文章結構
    1.4 主要貢獻和創(chuàng)新
第二章 光纖通道協(xié)議概述
    2.1 光纖通道協(xié)議分層
    2.2 光纖通道協(xié)議端口類型
    2.3 光纖通道協(xié)議拓撲結構
    2.4 光纖通道協(xié)議服務類型
    2.5 光纖通道協(xié)議數(shù)據(jù)結構
    2.6 光纖通道協(xié)議有序集
    2.7 本章小結
第三章 光纖通道收發(fā)器設計
    3.1 光纖通道收發(fā)器模塊與時鐘域劃分
    3.2 高速串行收發(fā)器GTX
    3.3 接收通道邏輯設計
        3.3.1 傳輸字同步模塊
        3.3.2 接收控制模塊
        3.3.3 接收緩存
    3.4 發(fā)送通道邏輯設計
        3.4.1 端口控制模塊
        3.4.2 流量控制模塊
        3.4.3 幀生成模塊
        3.4.4 發(fā)送控制模塊
        3.4.5 發(fā)送緩存
    3.5 仿真與測試
        3.5.1 功能仿真
        3.5.2 板級測試
    3.6 本章小節(jié)
第四章 交換機關鍵技術
    4.1 交換結構
        4.1.1 總線交換結構
        4.1.2 共享存儲交換結構
        4.1.3 Crossbar交換結構
    4.2 基于輸入及交叉點聯(lián)合排隊交換結構的調(diào)度算法
        4.2.1 OCF_OCF算法
        4.2.2 RR_RR算法
        4.2.3 LQF_RR算法
        4.2.4 LQD_RR算法
    4.3 幀切分與重組
    4.4 本章小結
第五章 光纖通道交換機設計
    5.1 光纖通道交換機模塊劃分
    5.2 交換機內(nèi)部信元格式
    5.3 幀切分邏輯設計
        5.3.1 光纖通道收發(fā)器接收控制模塊修改
        5.3.2 幀切分模塊
    5.4 數(shù)據(jù)交換模塊設計
        5.4.1 虛擬輸出隊列模塊
        5.4.2 交叉矩陣輸入控制模塊
        5.4.3 交叉矩陣
        5.4.4 交叉矩陣輸出控制模塊
    5.5 幀重組邏輯設計
        5.5.1 幀重組模塊
        5.5.2 光纖通道收發(fā)器幀生成模塊修改
    5.6 仿真與測試
        5.6.1 功能仿真
        5.6.2 板級測試
    5.7 本章小結
第六章 可支持以太網(wǎng)配置的光纖通道交換網(wǎng)絡系統(tǒng)設計與搭建
    6.1 光纖通道交換網(wǎng)絡系統(tǒng)結構
    6.2 基于XC7Z035 芯片的終端板卡設計
        6.2.1 XC7Z035 芯片簡介
        6.2.2 終端板卡設計
    6.3 基于終端板卡的視頻傳輸終端硬件實現(xiàn)
        6.3.1 光纖通道幀輸入/輸出通路硬件實現(xiàn)
        6.3.2 視頻輸入/輸出通路硬件實現(xiàn)
        6.3.3 以太網(wǎng)通路硬件實現(xiàn)
    6.4 基于前后臺系統(tǒng)的視頻傳輸終端軟件設計
        6.4.1 后臺程序
        6.4.2 前臺程序
    6.5 可配置的視頻傳輸應用光纖通道交換網(wǎng)絡系統(tǒng)搭建
    6.6 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：3636783