面向RapidIO控制器与片上网络的转换接口设计

随着嵌入式处理器性能的不断提升,传统的并行总线互联方案已不能满足日益增长的带宽需求。RapidIO技术缓解了传统互联总线性能缓慢增长和处理器性能高速发展之间的矛盾,同时,片上网络也已成为多核体系结构中最常用的互联结构。为了实现两者之间的数据交互,设计了一种面向RapidIO控制器与片上网络的转换接口,可实现RapidIO控制器的AXI协议到片上网络内部包传输的转换,满足RapidIO设备读/写操作的需求。仿真结果表明,转换接口功能正确、完整,符合设计要求。

一种基于RapidIO的虚通道管理方法

分析嵌入式系统通信需求及RapidIO总线通信特点,融合机架内RapidIO网络管理技术,提出了一种适用于大规模嵌入式异构平台的RapidIO虚通道管理方法,利用Zynq芯片作为管理节点,建立RapidIO虚通道。为资源池系统提供了机架内节点高速通信的能力,且为嵌入式系统的通信扩展提供了强力支撑。

信号处理系统中RapidIO网络配置管理方法研究

随着航电系统一体化平台的发展,航电系统中的RapidIO多采用串行I/O和基于交换的拓扑结构。设计了一种基于RapidIO交换网络的信号处理系统,采用PowerPC8548E作为I^(2)C的主设备完成RapidIO交换设备的上电初始化,依据系统的RapidIO网络配置,利用RapidIO维护操作实现对网络上设备枚举和路由配置等功能。这种配置方法灵活,性能优良,不仅能满足系统的应用需求,同时使系统在可重构性、可扩展性、可维护性等性能指标上均获得了显著的改善。

一种机载RapidIO系统的国产化设计

为了满足机载嵌入式系统自主可控要求,针对全国产化软硬件的差异,提出了一种基于RapidIO交换网络的软件通信方法,解决了RapidIO网络管理与通信中间件的国产化适配问题,构建了与进口软硬件一致的应用软件运行环境,最大程度地支持应用软件的可移植、可重用。测试验证与工程应用表明,所提方法支持应用软件从进口芯片到国产化替代的平滑迁移,基于RapidIO总线的通信服务与进口件功能一致,能够有效提升国产化系统的集成效率。

Rapidio网络路由分配策略的优化和改进

针对Rapidio网络路由分配优化策略的缺失,提出一种基于遗传算法的路由优化策略,通过简化的基因编码和估价函数,该算法有效提高了Rapidio网络的延时和网络拥塞等QoS性能指标,算法具有较强的工程实用价值。

Rapidio网络QoS多目标优化

针对现有Rapidio网络路由管理策略的缺点,提出了一种基于改进的遗传算法的优化策略。通过改进的路由分配策略以及对传统遗传算法编码、交叉和变异等方面的改进,明显提高了Rapidio网络服务质量(QoS)诸项指标;同时相对于传统遗传算法,改进的遗传算法拥有更快的收敛速度。该算法适用于基于Rapidio网络的嵌入式应用,具有较强的工程实用价值。

一种RapidIO交换网络配置方法的设计与实现

RapidIO技术主要面向高性能的嵌入式系统互连通信,具有比以太网、PCIE更高的传输效率,能够为嵌入式系统提供一种可靠、有效的互连通信。介绍了RapidIO网络的组成以及交换的基本原理及RapidIO交换网络的配置方法,并且通过实例分析,实现了RapidIO交换网络的配置。

基于RapidIO和存储映射的高速互连网络

分析当前高速互连网络中同时存在的TCP/IP,GAMMA,InfiniBand,SCI等技术的实现机制,介绍RapidIO高性能总线技术。研究RapidIO协议和MPC8548处理器的相关技术,提出在RapidIO高速互连网络中实现存储映射的通信技术解决方案。

RapidIO网络中一种基于最小隔离块的流量驱动机制

针对Rapid IO路由网络枚举问题,提出一种基于最小隔离块的流量驱动机制。在基本Rapid IO路由拓扑结构上给出最小隔离块的概念,对路由网络进行隔离块划分,并以隔离块为基础,深度优先遍历整个Rapid IO路由网络。同时引入流量驱动机制,通过流量驱动能耗算法和流量路径分配算法对隔离前后的能耗值、功耗值以及Rapid IO交换机的平均工作时间进行比较,从而验证算法的可靠性。实验结果表明,该机制可以减少Rapid IO交换机的枚举数量,避免重复枚举,而且随着路由结构层数的拓展,隔离效果越明显。

基于RapidIO的片上网络扩展接口设计与实现

片上网络被认为是一种适合未来多核处理器系统芯片的片上通信架构.随着片上计算资源数量的持续增多,片间通信逐渐成为影响片上计算和通信性能的重要因素.提出了一种基于RapidIO的高带宽、低延时片上网络扩展接口,用于满足多核系统芯片的片间通信需求.接口采用了层次化的设计方法以提高系统的应用灵活性,同时降低了硬件设计的复杂度.实验结果表明,扩展接口的硬件资源开销小,有效通信带宽达到8.92Gb/s.

RapidIO在分布式机载传感器系统中的应用

针对分布式机载传感器对设备内外一体化的大规模网络传输需求,提出了一种结合大数据平台设计思想的RapidIO网络架构。通过多星网络集群、RapidIO节点虚拟、网络资源抽象与网络切片管理等设计,将以往RapidIO在设备内部的简单应用扩展为多个设备互联的大规模分布式复杂应用。设计的网络具备可靠性高、支持多种计算模型、快速伸缩等特点。该网络已经在某分布式机载传感器样件中完成了部署、实验室验证、环境试验验证、交付验收以及性能评估,初步验证了RapidIO技术在分布式机载传感器系统工程化的可行性,为后续不同飞机平台型号工程使用分布式RapidIO技术奠定了基础。

一种机载嵌入式RapidIO网络动态管理方法

RapidIO是一种针对高性能嵌入式系统芯片级、板级互联而设计的总线技术,广泛应用于航空电子系统。为了实时地管理RapidIO网络,提出了基于预置带宽与硬件事件的管理方法,设计并实现了分布式系统网络管理软件,实现不同规模网络的动态管理与容错处理。测试验证与工程应用表明,所提方法解决了大规模网络的动态管理问题,能够满足机载嵌入式系统强实时、高性能、高可靠的应用需求。

基于网络消息的RapidIO链路可重构系统

当前形势下的作战对象和作战环境要求雷达系统同时具备多功能、宽带成像、检测识别一体化等能力。一个能够满足海量数据高速、实时、稳定传输的雷达信号处理架构则是实现这一切的前提。本文介绍了一种基于监测总线的RapidIO系统。该系统采用可配置的静态路由枚举技术,并且通过监测总线对处理节点状态进行监测、诊断和恢复,构建了全交换实时可重构的雷达信号处理系统,提高了系统的可靠性,实现了稳定、高效的数据传输。实践证明该方法具有较高的工程实际应用价值。

基于FCoE和RapidIO的高速数据交换网设计与实现

为适应开放式体系架构信息系统中对海量数据的高速率、低延时和远距离传输需求,设计了一套基于以太网光纤通道(FCoE)和RapidIO技术的高速数据交换网络,网络由光纤交换机和高速接口模块组成。光纤交换机作为数据交换核心实现FCoE协议转换,高速接口模块完成RapidIO与FCoE接口间数据转换。结合实际工程应用需求,对高速数据交换网的络功能和性能进行了实验验证,结果表明:网络数据交换带宽最大可达800 MB/s,并具备低时延、远距离传输和节点规模灵活扩充的特点。

RapidIO 网络集群管理技术

分析RapidIO总线通信特点与嵌入式系统通信需求,研究了RapidIO网络集群管理技术,融合机架内异构平台RapidIO网络管理技术与机架间网络管理技术,结合数据库集群、网络管理节点无状态等设计方案,为资源池系统提供了机架内、任意机架间高速通信的能力与网络管理节点多重备份的能力。为嵌入式系统的通信扩展提供了强力支撑。

一种提高通信信息系统SRIO入网成功率的方法

随着现代信息系统任务量的日益庞大,系统对通信带宽、响应速度和可靠性的要求越来越高,通常采用高速高可靠的串行RapidIO总线来完成系统中诸如信号处理模块、数据处理模块、网络交换模块上所有节点之间的互联入网、数据传输,其中节点入网是网络通信的首要和重要条件,某个节点入网失败将导致该节点无法进行后续通信,所以节点入网成功率尤为重要。为提高节点入网成功率,文中介绍了一种兼容国产和进口串行RapidIO总线交换芯片的通信系统,该系统在节点不重新启动的情况下可以高效并可靠地纠错串行RapidIO总线状态,使得各节点可以100%成功入网,提高系统的实时性、稳定性和可靠性。

综合化信号与信息处理平台设计与实现

为解决大规模分布式异构实时处理平台在航空电子模块化综合条件下的体系结构问题,在分析联合标准化航电系统架构特点的基础上,提出一种基于串行RapidIO硬总线和虚通道软总线互连的开放式系统架构,并完成一套基于该架构的综合化信号与信息处理机,实现了真正意义上的芯片级互连、低延时、多节点、可扩展、可重构的航空电子综合化应用平台。

空间站有效载荷综合处理单元设计研究

针对空间站传统有效载荷功能单一、处理资源固化、体系架构封闭等问题,通过对空间站电子信息综合应用系统总体功能和资源需求的分析,基于空间站平台约束条件,设计了一种在开放式物理平台上采用蓝图技术实现软件定义功能的综合处理单元(IPU),并对一套对外接口传输能力为600Gbps、处理能力为1800GFLOPS的原理样机进行了测试验证。结果表明,IPU支持在统一平台上通过软件定义功能,能有效提升系统资源利用率,满足总体应用需求。

一种适用于多核DSP片外扩展的网络接口的设计

分析了RapidIO在多核DSP互连应用中的优势,提出了一种针对多核DSP应用的可扩展的片上网络互连结构.设计并实现了一种兼容RapidIO协议的网络接口体系结构,建立了网络接口的功能仿真模型,并在此基础上评估了网络接口的吞吐量和附加延时.

一种SAR成像矩阵的高效存取方法

该文基于合成孔径雷达(SAR)成像中大规模二维数据矩阵存储及访问难点,提出了一种以Serial RapidIO交换网络为基础的多DSP架构模式,研究开发了该架构下可在DSP芯片上实现的二维矩阵高效存写方法,通过实验对比分析了该方案的实际性能。