一种CPEX架构FC-AE接口卡的制作方法

一种cpex架构fc-ae接口卡
技术领域
1.本实用新型涉及数据总线通信技术领域，具体涉及一种cpex架构fc-ae接口卡。


背景技术：

2.光纤通道(fc)网络作为数据通信主总线应用于多种飞机航电系统，状态稳定，满足航电系统的先进综合化体系结构要求，已成为现在和未来军用航空电子系统总线的首选方案。光纤通道节点卡在整个fc网络中起核心管理作用，作为接口设备为模块/分系统提供通信接口，负责将应用的数据提交到网络上，或者从网络收取数据提交给应用，同时还具备网络管理和时钟同步的功能。
3.现有的光纤通道采用并行传输方式的协议造价成本高，且在长距离传输时，数据线之间的干扰增加，数据容易产生错误，因此其并不适于长距离的数据传输，而一般的串行数据传输方式虽然在数据传输方面各有特点，但其在传输速率和传输距离方面仍不尽如人意。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种cpex架构fc-ae接口卡，基于fc-ae-asm通信协议进行设计，各个通信的节点之间不分种类，只要满足协议规定的传输条件以及正确的拓扑结构，任何一个节点可以和另外一个节点间发出和接收通信数据。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种cpex架构fc-ae接口卡，fc-ae接口卡为模块化结构，采用cpex接口板的形式，安装在载板上，fc-ae接口卡包括以fpga smq7k325tffg676为核心的协议处理模块，协议处理模块上连接有spi flash模块、内存模块ddr3 memory、调试接口、链路时钟模块、系统时钟模块、复位模块、gtx接口和电源模块。
7.作为本实用新型进一步的方案：fc-ae接口卡上设置有pcie接口、fc接口、调试接口和gpio接口。
8.作为本实用新型进一步的方案：fc-ae接口卡上设置有实现fc-ae-asm协议的fc-ae-asm协议处理固件。
9.作为本实用新型进一步的方案：所述系统时钟模块生成用于驱动fpga内部固件正常运行的50mhz时钟。
10.作为本实用新型进一步的方案：所述链路时钟模块产生106.25mhz时钟。
11.作为本实用新型进一步的方案：fc-ae接口卡上设置有两路lc光纤模块对外接口。
12.作为本实用新型进一步的方案：协议处理模块上连接有时间同步接口，时间同步接口上连接有cpcie接插件，cpcie接插件与电源模块和协议处理模块相连。
13.作为本实用新型进一步的方案：cpcie接插件包括j3和j4两个接插件，j3插件与协议处理模块相连，j4插件与电源模块相连。
14.本实用新型的有益效果：
15.(1)cpex架构fc-ae接口板卡主芯片使用fpga，作为核心处理器，同时还包括时钟、复位、光接口，spi接口，gpio接口，ddr3，flash等；通信节点卡通过fc-ae交换机实现光通信。
16.(2)fc-ae接口板卡对外引出两路光接口，两路光接口采用热冗余备份的方式进行通信，保证整个通信网络的高可靠性。
17.(3)fc-ae接口卡基于fc-ae-asm通信协议进行设计，各个通信的节点之间不分种类，只要满足协议规定的传输条件以及正确的拓扑结构，任何一个节点可以和另外一个节点间发出和接收通信数据。
18.(4)消息采用的是无签名的匿名消息传输模式，消息通常采用直接发送的方式而不需要区分消息的模式，一次可以传送的数据量就可以保证很大。
附图说明
19.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
20.图1是本实用新型的硬件组成框图；
21.图2是本实用新型接口卡的结构示意图。
22.图中：1、上盖板；2、导冷管；3、锁紧条；4、助拔器。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1所示，本实用新型为一种cpex架构fc-ae接口卡，fc-ae接口卡采用模块化设计，采用cpex接口板的形式，安装在载板上，对外提供pcie接口、fc接口、调试接口和gpio接口，为fpga固件提供硬件载体；fc-ae-asm驱动软件运行在用户处理器上，支持银河麒麟操作系统，为用户提供fc-ae接口卡访问和操作接口；fc-ae-asm协议处理固件实现fc-ae-asm协议，支持实现fc-ae-asm协议通信节点功能，支持软件对其进行初始化配置、参数配置、以及消息通信的管理功能。
25.fc-ae接口卡硬件以国产fpgasmq7k325tffg676为核心的协议处理模块，由spi flash模块、内存模块、系统时钟模块、链路时钟模块、复位模块、pcie接口、gtx接口、调试接口、时间同步接口、电源模块和cpcie接插件模块组成，系统对外接口采用两路lc光纤模块接口。
26.fc-ae接口卡硬件的组成各部分功能简介如下：
27.spi flash模块：实现fc-ae-asm协议处理固件的存储功能，上电后fpga可从spi flash加载固件；
28.内存模块(ddr3 memory)：实现fc-ae-asm协议通信过程数据或监控数据的缓存功能；
29.系统时钟模块(sys_clk_50m)：实现50mhz时钟，用于驱动fpga内部固件正常运行；
30.链路时钟模块(106.25m)：产生106.25mhz时钟，用于fpga通过对该时钟倍频实现
1.0625gbps、2.125gbps或4.25gbps的链路速率，同时设备可以检测外部的通信状态，在其中一路通信出现异常时，可自动切换到另外一路保持正常通信，确保整个通信网络的正常工作；
31.复位模块：为接口卡提供可靠的复位时序；
32.pcie接口：通过pcie接口实现对fc-ae-asm协议处理固件的控制；
33.gtx接口：通过gtx接口实现协议数据的接收和发送；
34.调试接口：实现fc-ae-asm协议的调试工作；
35.时间同步信息接口：实现时间同步功能；
36.电源模块：实现电压转换，将输入的12v电源转换成板卡上各个模块所需要的电压；
37.cpcie接插件：包括j3和j4两个接插件，其中j3实现和载板的连接，主要实现的接口包括pcie接口和时间同步信息(1pps 时间码接口)接口；j4主要实现的板卡电源供电的接口。
38.请参阅图2所示，fc-ae接口卡采用6ucpex架构，包括上盖板1，上盖板1的表面均匀铺设有导冷管2，导冷管2用于对上盖板1起到降温散热的作用，上盖板1上还设置有锁紧条3和助拔器4，可用于盐雾、霉菌、震动等恶劣的使用环境中，上盖板1配有助拔器3，助拔器3以上盖板1上的导冷管2为支点，可以方便的插拔到标准的6u cpex机箱中。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。