可互换实现网络控制器与网络终端功能的FC-AE-1553总线节点卡制造技术
【技术实现步骤摘要】
可互换实现网络控制器与网络终端功能的FC-AE-1553总线节点卡
本专利技术涉及可互换实现网络控制器与网络终端功能的FC-AE-1553总线节点卡，属于高速总线互联
技术介绍
随着电子技术的迅猛发展，航空航天系统设备对于电子系统的要求也在逐步提升。原有的MIL-STD-1553B军用总线标准已经不能满足需求。FC-AE-1553总线由于既能兼容原有的MIL-STD-1553B总线设备，又融合了光纤通道技术极高的网络性能，而逐渐成为新一代航电总线标准。随着对FC-AE-1553技术的深入研究，FC-AE-1553设备大量涌现，FC-AE-1553总线节点卡正是基于这样的背景出现。FC-AE-1553总线节点卡是基于FC-AE-1553总线协议制定的，FC-AE-1553总线协议以光纤通道为基础，呈现一种分层结构，如图3所示：FC-AE-1553总线协议的底层协议是光纤通道协议。逻辑上，光纤通道协议由一系列分层功能组成，各层之间的接口已定义。类似于OSI的七层模型和TCP/IP的四层结构模型，FC协议具有五层模型结构。FC-0为接口与媒体层，用来定义物理链路及特性；FC-1为传输协议层，定义了编码/解码方案、字节同步和有序集；FC-2为链路控制层，定义了传送成块数据的规则和机制；FC-3为通用服务层；FC-4为协议映射层，定义高层协议映射到低层协议的方法。对于FC-AE-1553总线来说，FC-AE-1553为高层映射协议。FC-AE-1553总线节点卡的设计主要是从光纤通道的分层结构开始，针对FC-AE-1553协议的特点，将最终设计的光纤通道接...
【技术保护点】
一种可互换实现网络控制器与网络终端功能的FC‑AE‑1553总线节点卡，其特征在于，它包括FC‑AE协议处理单元(1)、PCIE接口(2)、RS422接口(3)、光纤接口(4)和电源接口(5)，FC‑AE协议处理单元(1)包括主控制器(1‑1)、逻辑控制器(1‑2)、光纤通讯模块(1‑3)和存储空间扩展模块(1‑4)，电源接口(5)为主控制器(1‑1)、逻辑控制器(1‑2)和光纤通讯模块(1‑3)提供供电的接口，光纤通讯模块(1‑3)与逻辑控制器(1‑2)和光纤接口(4)连接，逻辑控制器(1‑2)还与PCIE接口(2)、RS422接口(3)、主控制器(1‑1)和存储空间扩展模块(1‑4)连接；主控制器(1‑1)用于将FC‑AE‑1553总线协议底层的光纤通道协议映射到FC‑AE‑1553总线协议，形成FC‑AE‑1553标准协议帧，同时定义FC‑AE‑1553标准协议帧的传输格式并控制FC‑AE‑1553总线网络中的数据交换；逻辑控制器(1‑2)用于将FC‑AE‑1553总线协议的光纤通道协议的FC‑2层逻辑与FC‑4层上层协议映射到逻辑接口，并实现与主控制器(1‑1)相连的局部总线的...
【技术特征摘要】
1.一种可互换实现网络控制器与网络终端功能的FC-AE-1553总线节点卡，其特征在于，它包括FC-AE协议处理单元(1)、PCIE接口(2)、RS422接口(3)、光纤接口(4)和电源接口(5)，FC-AE协议处理单元(1)包括主控制器(1-1)、逻辑控制器(1-2)、光纤通讯模块(1-3)和存储空间扩展模块(1-4)，电源接口(5)是为主控制器(1-1)、逻辑控制器(1-2)和光纤通讯模块(1-3)提供供电的接口，光纤通讯模块(1-3)与逻辑控制器(1-2)和光纤接口(4)连接，逻辑控制器(1-2)还与PCIE接口(2)、RS422接口(3)、主控制器(1-1)和存储空间扩展模块(1-4)连接；主控制器(1-1)用于将FC-AE-1553总线协议底层的光纤通道协议映射到FC-AE-1553总线协议，形成FC-AE-1553标准协议帧，同时定义FC-AE-1553标准协议帧的传输格式并控制FC-AE-1553总线网络中的数据交换；逻辑控制器(1-2)用于将FC-AE-1553总线协议的光纤通道协议的FC-2层逻辑与FC-4层上层协议映射到逻辑接口，并实现与主控制器(1-1)相连的局部总线的分配与调度；光纤通讯模块(1-3)用于实现FC-AE-1553总线协议的光纤通道协议的FC-0层所描述的物理接口，完成光电信号的相互转换；存储空间扩展模块(1-4)作为逻辑控制器(1-2)存储区的扩展，用于缓存数据与程序；光纤接口(4)用于实现光纤通讯模块(1-3)与光纤的连接，PCIE接口(2)和RS422接口(3)均为应用层接口；当所述总线节点卡作为网络控制器NC，逻辑控制器(1-2)通过PCIE接口(2)与上位机连接，进行数据传输，实现上位机的远程监控；当所述总线节点卡作为网络终端NT，逻辑控制器(1-2)通过RS422接口(3)与外设连接，进行数据传输，实现与外设的数据交换；所述总线节点卡作为网络控制器NC或网络终端NT的数据传输过程均包括：将用户传过来的数据打包成FC-AE-1553兼容的数据包，然后通过与光纤通讯模块(1-3)相连接的光纤接口(4)发送出去；将光纤通讯模块(1-3)收到的数据按照相应协议解码后转换为FC-AE-1553格式的数据帧，将帧数据层层剥离，提取有效数据信息后传送给应用外设。2.根据权利要求1所述的可互换实现网络控制器与网络终端功能的FC-AE-1553总线节点卡，其特征在于，所述总线节点卡作为网络控制器NC，逻辑控制器(1-2)通过PCIE接口(2)与上位机连接，进行数据传输的具体过程为：所述数据传输包括数据发送与数据接收：数据发送的具体过程为：控制数据、命令数据、故障诊断数据经由PCIE接口(2)传送到逻辑控制器(1-2)，经由逻辑控制器(1-2)传输给主控制器(1-1)，在主控制器(1-1)内打包成标准FC-AE-1553数据包，再将标准FC-AE-1553数据包传送回逻辑控制器(1-2)，逻辑控制器(1-2)对接收的标准FC-AE-1553数据包进行光纤通道协议处理，将处理后的数据经光纤通讯模块(1-3)转换成光信号后，经由光纤接口(4)传送到光纤中；数据接收的具体过程为：光信号经由光纤接口(4)传送到光纤通讯模块(1-3)，光纤通讯模块(1-3)将光信号转换成数字电信号，数字电信号在逻辑控制器(1-2)中经过光纤通道逻辑解码成标准链路层块数据，然后在主控制器(1-1)中解码成标准FC-AE-1553数据包，主控制器(1-1)在FC-AE-1553数据包中提取有效数据信息并再次传送给逻辑控制器(1-2)，最后由逻辑控制器(1-2)经PCIE接口(2)传送给上位机。3.根据权利要求1或2所述的可互换实现网络控制器与网络终端功能的FC-AE-1553总线节点卡，其特征在于，所述总线节点卡作为网络终端NT，逻辑控制器(1-2)通过RS422接口(3)与外设连接，进行数据传输的具体过程为：所述数据传输包括数据发送与数据接收：数据发送的具体过程为：应用外设的数据经由RS422接口(3)传输到逻辑控制器(1-2)，经由逻辑控制器(1-2)传输给主控制器(1-1)，在主控制器(1-1)内打包成标准FC-AE-1553数据包，再将标准...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彬彬，鲁恩萌，王强，杜玲，廖小海，尹孟征，洪学寰，刘义鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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