【技术实现步骤摘要】
一种吉比特级SpaceWire路由器
本专利技术涉及一种吉比特级SpaceWire路由器,属于航天器高速数据传输总线
技术介绍
SpaceWire是一种全双工、双向、串行、点到点的数据总线。在每个方向上都会有四根信号线(D+、D-、S+、S-),在收发两个方向上总共是八根信号线。SpaceWire标准涉及到六个层次的内容,分别为:物理层、信号层、字符层、交换层、数据包层及网络层六层。其中,物理层涉及到电缆线、连接器等物理介质。信号层标准规定了信号电压电平、噪声容限及信号编码。信号层采用DS(Data-Strobe)编码。该编码通过两根信号线D和S能将时钟信号和数据信号一起传输。在接收端,时钟信号的恢复是将D信号和S信号相异或实现的。其他层规定了控制字符、数据字符的格式,流量控制以及数据包传输和路由转发等。SpaceWire路由器的主要功能是对SpaceWire数据包进行路由转发。英国的Star-Dundee公司按照标准已经实现了SpaceWireRouterIP(IntellectualProperty),并将该IP作为路由器产品在航天领域进行推广,目前处于市场主流地位。以Star-Dundee公司的SpaceWireRouterIP为核心的路由器,通常包括端口数据收发模块、端口数据一级缓冲模块、端口协议处理模块、端口数据二级缓冲模块、目的端口仲裁模块及组路由寻址模块,其物理介质采用电缆,带宽一般只有几百兆,很难达到吉比特级;其次,DS编码在实质上是一路时钟带一路数据,如果数据传输率要超过1Gbps,则时钟周期要小于1ns,技术实现的难度很大,因 ...
【技术保护点】
1.一种吉比特级SpaceWire路由器,包括端口数据收发模块、端口数据一级缓冲模块、端口协议处理模块、端口数据二级缓冲模块、目的端口仲裁模块及组路由寻址模块,其特征在于:所述端口数据收发模块:用于通过光纤接收外部收发器发送的串行编码后通过16B/20B编解码器将所述串行编码转换为并行数据,将所述并行数据发送给所述端口数据一级缓冲模块,所述并行数据包括16位数据和时钟;所述端口数据一级缓冲模块将所述并行数据同步后发送给所述端口协议处理模块,所述端口协议处理模块用于对所述16位数据进行协议处理,得到并发送上行数据;所述上行数据经所述端口数据二级缓冲模块、目的端口仲裁模块及组路由寻址模块路由转发后,得到目的数据,所述目的数据依次回到所述端口数据二级缓冲模块和端口协议处理模块,所述端口协议处理模块还用于对所述16位数据进行协议处理,得到并发送下行数据;所述下行数据经所述端口数据一级缓冲模块同步后发送给所述端口数据收发模块,所述端口数据收发模块,还用于接收同步的下行数据,并通过所述16B/20B编解码器将接收到的所述同步的下行数据转换为串行数据,通过光纤将转换的串行数据发送给所述外部收发器。
【技术特征摘要】
1.一种吉比特级SpaceWire路由器,包括端口数据收发模块、端口数据一级缓冲模块、端口协议处理模块、端口数据二级缓冲模块、目的端口仲裁模块及组路由寻址模块,其特征在于:所述端口数据收发模块:用于通过光纤接收外部收发器发送的串行编码后通过16B/20B编解码器将所述串行编码转换为并行数据,将所述并行数据发送给所述端口数据一级缓冲模块,所述并行数据包括16位数据和时钟;所述端口数据一级缓冲模块将所述并行数据同步后发送给所述端口协议处理模块,所述端口协议处理模块用于对所述16位数据进行协议处理,得到并发送上行数据;所述上行数据经所述端口数据二级缓冲模块、目的端口仲裁模块及组路由寻址模块路由转发后,得到目的数据,所述目的数据依次回到所述端口数据二级缓冲模块和端口协议处理模块,所述端口协议处理模块还用于对所述16位数据进行协议处理,得到并发送下行数据;所述下行数据经所述端口数据一级缓冲模块同步后发送给所述端口数据收发模块,所述端口数据收发模块,还用于接收同步的下行数据,并通过所述16B/20B编解码器将接收到的所述同步的下行数据转换为串行数据,通过光纤将转换的串行数据发送给所述外部收发器。2.根据权利要求1所述的一种吉比特级SpaceWire路由器,其特征在于,所述上行数据经所述端口数据二级缓冲模块、目的端口仲裁模块及组路由寻址模块路由转发后,得到目的数据,包括:所述端口数据二级缓冲模块:用于接收所述端口协议处理模块发送的上行数据,并将所述上行数据存储于接收队列中,之后将所述接收队列的状态信息及所述上行数据一同发送给目的端口仲裁模块;所述目的端口仲裁模块:用于接收所述接收队列的状态信息及所述上行数据,并根据所述接收队列的状态信息判断所述上行数据是否有效,当所述上行数据有效时,根据所述上行数据提取出数据包头部信息,将所述数据包头部信息以外的数据作为源数据,连同所述头部信息中的地址一同发送给组路由寻址模块;所述目的端口仲裁模块:还用于根据所述头部信息中的地址,判断该地址的工作状态,并根据所述工作状态确定请求是否有效,当请求有效时,向所述组路由寻址模块发送请求有效信号;所述组路由寻址模块:用于接收所述源数据、地址和请求有效信号,并根据所述地址查找目的端口,根据所述请求有效信号将所述目的端口对应的开关打开,将所述源数据转换化目的数据。3.根据权利要求2所述的一种吉比特级SpaceWire路由器,其特征在于,包括N个并列设置的路由前通道和N个并列设置的路由后通道,N为大于等于2且小于等于255的正整数,所述路由前通道和路由后通道两两一组连通后形成N个路由链路,所述路由前通道包括所述端口数据收发模块和端口数据一级缓冲模块,所述路由后通道包括端口协议处理模块和端口数据二级缓冲模块,所述路由器还包括链路切换模块和配置管理模块,所述配置管理模块用于对N个所述路由链路进行分组,确定各组主路由链路和至少一个备份路由链路,所述链路切换模块,用于将所述主路由链路的路由前通道和路由后通道进行连通,并在所述主路由链路发生故障时,关闭所述主路由链路,并切换至一条所述备份路由链路。4.根据权利要求3所述的一种吉比特级SpaceWire路由器,其特征在于:所述配置管理模块,包括:RMAP解析模块:用于接收所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜宏,刘波,杨桦,刘鸿瑾,刘淑芬,梁洁玫,袁艺,龚健,乔磊,于广良,陈龙,张锦坤,
申请(专利权)人:北京控制工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。