基于FPGA的双通道自定义协议与FC协议实时转换方法设计与实现

本论文旨在设计并实现一种基于FPGA的双通道自定义协议与FC协议实时转换方法,以实现高效的数据传输和处理。首先,介绍了FPGA和FC协议的基本概念和背景知识。然后,提出了一种基于FPGA的自定义协议,该协议可以在FPGA内实现高速数据传输和处理,并且在硬件支持的情况下,可以扩展为双通道或更多通道。接下来,介绍了FC协议的特点和应用领域,并分析了其与自定义协议之间的差异和挑战。然后,提出了一种实时转换方法,可以将双通道自定义协议转换为FC协议,并在FPGA上实现。最后,通过实验验证了所提出方法的有效性和可行性,并对其性能进行了评估和分析。

基于FC协议的PCS层设计和协议分析仪验证

FC光纤通道协议作为新一代重要总线技术,具有带宽高、扩展性强、可靠性强、实时性强、支持多种媒介、抗电磁干扰等优良特点,发展迅速并在诸多领域得到了广泛应用.本文针对FC协议的PCS层进行深入研究,解析其关键模块:弹性缓冲器、8B/10B编解码器、位宽变换器、同步器等,提出整体设计架构,使用verilog语言完成代码设计,搭建回环验证平台,并采用FC专用协议分析仪,结合FPGA进行验证,完成设计.

一种FC协议测试设备的设计与实现

随着FC网络的发展及大量部署,FC网络协议测试设备的需求大幅增加。传统的FC网络协议测试设备造价昂贵,可扩展性差。该文基于通用的FC网络节点,开发简单的软硬件适配组件,搭建一个FC协议测试设备,可满足FC网络设备的测试需求,适合大规模产品测试及协议测试,具有良好的可扩展性。

基于FC交换的高精度时钟同步电路设计与实现

光纤通道(FC)总线技术被认为是未来航空总线发展的主要数据总线之一,为提高FC网络的传输效率,在深入研究和分析FC协议时间同步机理的基础上,设计并实现一种面向FC交换芯片的时间同步电路。该电路通过对接收到的发送时间同步信号进行精确地控制和补偿实现高精度时间同步。实验结果表明,所设计的同步电路在FC交换芯片中时间同步的误差小于100ns,适用于FC协议中的时间同步原语与扩展链路服务(ELS)时间同步帧,可有效提高FC网络的传输效率。

FC和iSCSI协议的分析

光纤通道(Fibre Channel,FC)和iSCSI(Internet SCSI)是目前存储区域网络SAN的两个主流协议。该文介绍FC和iSC-SI协议的协议结构以及流量控制和发现机制。在零复制、流量控制以及发现机制等方面对FC和iSCSI的协议功能进行了分析。

基于FC-AE-1553B通信协议的网络仿真

对于FC-AE-155B通信协议与光纤通道(FC)技术的应用进行了研究。针对航空电子设备的通信要求进行了独立的建模,验证了FC-AE-1553B协议在航电系统中的传输能力。实验搭建了对立的FC仲裁网络并按照FC-AE-1553B协议制定了包模型,建立了节点模型、链路模型。按照协议要求制作了进程模型设计了有限状态机。在OPNET仿真环境下对航电设备的FC网络进行了构建,测评了基于FC网络的FC-AE-1553通信协议的应用能力。

基于FPGA的RapidIO-FC转接桥设计

概要:针对现代高性能嵌入式系统异构网络之间高速实时通信的应用需求,提出一种基于FPGA的RapidIO-FC转接桥硬件设计方案。该方案以Xilinx的Virtex5开发板为平台,基于RapidIO IP核和Fibre Channel IP核,设计转接控制逻辑以及转接桥硬件接口,对其功能进行验证。给出硬件结构图以及关键部分设计思想,并采用逻辑仿真和物理测试证明该设计的正确性与有效性。

FC光纤通道技术研究综述

光纤通道是一个为适应高性能数据传输要求而设计的通信协议,满足系统结构的标准化,适应高速、大量、可靠、有效信息通信和处理的要求,它在新一代航空电子系统中已被广泛采用。基于航空电子系统对航空电子网络的需求,介绍了FC协议的起源与发展、FC协议分层模型、FC传输帧格式,以及FC网络传输支持的错误处理方式和余度管理等,深入分析了基于FC协议构建的网络拓扑结构及其特点,进一步说明了FC网络未来的发展趋势,为基于光纤通道技术的网络构建和网络通信提供了理论依据。

面向FC-以太网融合网络的嵌入式网关设计

为了降低网络维护成本和统一网络架构,实现面向FC的多协议融合型网络.本文给出IP over FC网关的设计方案和实现方法,详细介绍基于FPGA的嵌入式网关其系统架构和数据处理流程.同时对千兆以太网与FC之间帧格式的转换与地址映射进行仿真分析,并结合某型号航天器具体应用场景完成前期工程验证.结果表明,嵌入式IP over FC网关能够高效实现数据帧的解析与路由,协议转换最小时延为25μs,完好地实现FC与千兆以太网的无缝衔接与协议转换.

基于迭代寻址的试飞FC数据快视分析技术

航空总线光纤通道FC成为新一代航电系统的构架协议;FC总线测试单次试验数据激增,试飞工程师对总线数据的即时处理提出了要求;对试飞试验总线数据的快速浏览、快速分析一直是数据分析的难题;针对试验FC总线数据的特点,设计了基于迭代寻址的海量FC试验数据帧分析技术,实现了对试飞FC总线数据快进、后退、实时拖动等操作,并实时将关心的参数、时间等关键信息以图表动态显示,实现了FC总线数据的动态快视,解决了海量试验FC总线数据快视处理难题,满足了现代飞行试验FC总线数据即时处理需求。

基于FPGA的FC交换机设计与验证

为了满足现代航空电子系统大规模数据传输的要求,带宽高且延时低的FC技术(Fibre Channel)逐渐取代传统1553总线,成为新一代航电系统的数据总线。FC交换机是以光纤作为主要传输介质,完成FC网络系统中各节点的信息交换功能的设备。文中设计使用Xilinx公司的FPGA逻辑电路开发套件,根据FC协议设计FC-1层和FC-2层以完成普通帧和ASM帧的转发,参照Round_Robin算法实现交换机转发调度,分析研究Xilinx PCIE硬核模块,实现具有PCIE主机接口的FC光纤交换机。方案给出了关键模块的结构图和设计思想,实现的功能经过仿真,达到了设计要求。

航空电子光纤通道高层轻量协议的研究

比较了航空电子环境FC(FC-AE)高层五种协议的特点、适用范围、通用性、技术支持性,说明FC轻量协议(FC-LP)适合航电通信的原因。论述了FC-LP的组成与特点:引入了FC节点访问标识和虚拟通道的概念,将通信模式确定为分布对等模式,增加了通道控制、信息传输流控、节点访问标识管理等协议流程,限定了FCP、FC物理层、FC仲裁环、FC交换接口标准功能的不同实现要求。总之,FC-LP通信协议具有高可靠、高效率、低延时的特点,能满足强时性和高可靠性飞机航空电子系统通信需求。

基于时间触发FC终端接口的设计

FC总线协议凭借其高速率、高可靠性以及低延迟,成为下一代航电网络的理想协议。但基于事件触发的消息传输形式,使得网络在时间确定性方面依然存在不足。为提高消息传输的确定性,设计实现了一种基于时间触发的FC终端接口,同时对其关键模块FC IP核、PCIE接口、存储芯片控制器以及发送缓存管理模块进行了详细的设计。最后在借助开发工具ISE和Modelsim,对设计的接口进行了测试。结果表明,该接口误码率小于10^(-12),眼图抖动控制在87.5 ps,满足设计要求。

一种飞行试验FC航电系统的采集网络时延测试方法

针对飞行试验FC总线测试的特点,文章提出了一种飞行试验FC航电系统的采集网络时延测试方法,在不影响原航电系统信息传输结构与特性的前提下,测试到通信消息从航电子系统端口发出的精准时刻,解决了航电FC采集网络时延测试难题;通过对某试验机的FC采集网络时间延迟测试,提高了飞行试验某航电子系统的试验计算精度,证明了该方法在工程中的有效性。

基于PETRI网的FC-AE-ASM交换式网络建模与性能分析

新一代航空电子系统从结构上发生了变化,机载系统资源的共享程度越来越高,FC-AE-ASM(fiber channel-avionics environment-anonymous subscriber messaging)协议作为新一代的高性能网络通信协议被引入到航空电系统中;从FC-AE-ASM协议、交换机工作原理出发,以Petri网为工具,建立起网络结构模型、消息传输模型及交换机的工作原理模型;对所建系统模型进行仿真,可得出网络负载和消息延迟等性能指标,通过对性能指标的分析,为光纤通道网络在航空电子环境下的应用提供重要的理论依据。

基于FC的航电数字视频传输技术研究

光纤通道音视频协议(FC-AV)定义了视频信息在光纤通道FC网络传输方法,为视频设备之间互连提供一种接口标准,代表航电系统视频信息传输技术的发展趋势。深入研究光纤通道音视频协议的基本原理,基于FPGA实现视频信息采集、容器系统的组织、FC数据帧的组织封装以及显示容器系统显示控制等关键技术,研制一套硬件接口模块,构建一个视频传输网络,验证了基于光纤通道传输图像信息方法,解决图像信息远距离的难题,为航空电子应用光纤通道传输图像信息奠定了基础。

基于FPGA的FC和千兆以太网桥接器设计

光纤通道和以太网一直都是网络的重要组成部分,研究异构网络的协议转换将成为网络技术突破的关键点。提出一种基于FPGA的光纤通道和千兆以太网桥接方案。首先设置特定的条件,筛选出需要转换的FC数据包和ICMP、TCP以及UDP数据包;然后运用哈希查表映射出对应的寻址信息,其余首部信息相互填充;最后对数据包的格式进行重组并发送。实验结果表明,FC协议和ICMP、TCP、UDP协议之间的相互转换使得不同以太网设备通过FC网络实现了相互通信,其转换速率满足千兆以太网传输带宽要求,未出现丢包或者错包的情况。

基于XGIG的FC交换机测试方法研究

为了保证FC交换机工作的可靠性,需要对其功能性能进行精准测试,论文采用FC协议分析仪(Xgig)对FC交换机进行测试。首先介绍了FC交换机的基本架构和测试思路,然后对Xgig的功能和测试方法进行介绍,最后以24端口交换机为例,详细介绍了基于Xgig的FC交换机测试思路和方法,然后对FC交换机的功能性能进行测试,最后将测试结果和预期设计指标进行对比分析,表明24端口交换机满足设计要求。结果表明基于Xgig测试设备对FC交换机进行测试的准确性、全面性和便捷性。

基于控制中心的新型SAN架构的设计与实现

随着互联网技术的快速发展,数据的爆炸式增长,存储系统的软硬件紧耦合设计严重地限制了存储技术的发展,也越来越无法满足移动互联网和大数据时代下对存储系统快速、多变的需求.软件定义网络(storage defined network,SDN)作为一种新的网络架构,更适合下一代数据中心的发展.在SDN思想基础上,提出了一种基于控制中心的新型SAN架构(controller-based SAN,CSN),该架构分离FC交换机的协议控制面和数据面,将FC协议的控制功能和分布式服务功能部署在控制器中,随后详细阐述了该架构的控制器设计、通信机制和整体机制的设计与实现.在CSN基础上,又提出了按需可用带宽优先路由协议.最后,通过实际开发环境验证该架构的可行性.通过实验测试,得出CSN下服务器能够更快地与存储服务器建立连接,并且存储网络具有更高的吞吐量、更快的收敛性、更好的可靠性和可扩展性,此外,还对中心控制器的CPU、内存和带宽进行压力测试.

S7-200 PLC与Danfoss变频器自由口通信的实现

在超细粉气流磨生产线现场,为了实现PLC对两台变频器实施监控,需先解决小型系统中PLC与变频器之间的通信可靠问题。研究了西门子S7-200 PLC和Danfoss VLT2900变频器之间的通信关系,依据Danfoss VLT2900变频器的FC通信协议,选择S7-200 PLC的自由口工作模式,编写通信程序,气流磨生产线现场运行的结果表明,S7-200 PLC与Danfoss VLT2900变频器的自由口通信稳定可靠,达到了对两台DanfossVLT2900变频器工作状态进行实时监控的目的。