基于桥接芯片构建RapidIO和PCI‑E互联系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于桥接芯片构建RapidIO和PCI‑E互联系统，其包括依次连接的主控板、交换板、信号处理板和射频板；主控板包括国产CPU芯片、配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片、总线，配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与国产CPU芯片连接，电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与总线连接。本发明专利技术可以使用国产CPU芯片Loongson 2H，提高了核心器件的国产化率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种互联系统，特别是涉及一种基于桥接芯片构建RapidIO和PCI-E互联系统。
技术介绍
Intel早在2000年12月就提出了PCIExpress概念，最初是为商用PC中一些要求更高带宽的应用而设计的，它在PCI的基础上发展起来，主要应用于商业计算市场，由于它在满足现代通信系统要求的许多性能(如直接对等通信、服务种类、多点传送支持、消息传递协议和拓扑灵活性)方面具有某种程度的先天性障碍，与其竞争的RapidIO技术在嵌入式通讯领域更具优势。RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡导的一种高性能、低引脚数、基于数据包交换的互连体系结构，是为满足高性能嵌入式系统需求而设计的一种开放式互连技术标准。RapidIO主要应用于嵌入式系统内部互连，支持芯片到芯片、板到板间的通讯，可作为嵌入式设备的背板连接。在研发的新型无线电台上，支持PCI-E总线接口的国产CPU芯片Loongson2H并不支持RapidIO技术，它设计为主要面向移动终端、笔记本电脑、平板电脑等移动处理器，为了提高核心器件国产化率，需要将这类传统设备和新型RapidIO体系架构相互融合，构建一套完整的互联系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于桥接芯片构建RapidIO和PCI-E互联系统，其本专利技术可以使用国产CPU芯片Loongson2H，提高了核心器件的国产化率。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于桥接芯片构建RapidIO和PCI-E互联系统，其特征在于，其包括依次连接的主控板、交换板、信号处理板和射频板；主控板包括国产CPU芯片、配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片、总线，配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与国产CPU芯片连接，电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与总线连接；交换板包括背板接口、保密模块、Tsi578型交换芯片、音频编解码芯片、声码器、FPGA芯片、音量控制模块，背板接口、保密模块、Tsi578型交换芯片、音频编解码芯片、声码器都与FPGA芯片连接，音频编解码芯片与音量控制模块连接。优选地，所述Tsi721型桥接芯片作为RapidIO和PCI-E相互转换的桥接芯片。优选地，所述Tsi721型桥接芯片的一端与国产CPU芯片在主控板上通过PCI-E总线连通，Tsi721型桥接芯片的另一端通过S-RIO接口接入背板。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术可以使用国产CPU芯片Loongson2H，提高了核心器件的国产化率，性能上也满足设计要求；Tsi721将传统设备接入新型体系结构的系统中，继承了原有设备，降低更新换代的成本，实现具有较好的兼容性、开放性和高效能的互联系统解决方案。附图说明图1为本专利技术基于桥接芯片构建RapidIO和PCI-E互联系统的原理框图。图2为本专利技术主控板的原理框图。图3为本专利技术交换板的原理框图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。如图1至图3所示，本专利技术基于桥接芯片构建RapidIO和PCI-E互联系统包括依次连接的主控板、交换板、信号处理板和射频板。主控板包括国产CPU芯片（比如Loongson2H芯片等）、配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片、总线，配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与国产CPU芯片连接，电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与总线连接。Tsi721型桥接芯片将RapidIO和PCI-E互连构建新型无线电台，将支持PCI-E总线接口的设备接入RapidIO体系结构的系统中，利用Tsi721型桥接芯片可以使PCI-E设备和各RapidIO终端器件间进行大量数据包的传输，使通讯数据可以经过高速串行总线在PCI-E设备和各RapidIO终端器件间传输，通过对数据的组包、解包、波形参数的解析、分发给对应单元，控制整个互联系统的高效运作，支持平台波形重构，这种设计满足芯片间及板间互连对带宽、成本、灵活性及可靠性的要求，实现了高速数据通信的目的。交换板包括背板接口、保密模块、Tsi578型交换芯片、音频编解码芯片、声码器、FPGA芯片、音量控制模块，背板接口、保密模块、Tsi578型交换芯片、音频编解码芯片、声码器都与FPGA芯片连接，音频编解码芯片与音量控制模块连接。RapidIO和PCI-E的互连通过桥接芯片实现，Tsi721型桥接芯片是由IDT公司开发为PCI-EGen2和RapidIOGen2协议互转桥接设备提供的解决方案，可以实现RapidIO系统和PCI-E系统的无缝连接。由于这种桥接芯片的处理能力强，延迟低，在单板跨背板间以及机箱板间构建对等网络处理集群比较简便，但是成本高。Tsi721型桥接芯片作为RapidIO和PCI-E相互转换的桥接芯片，可以很好的解决RapidIO和PCI-E互连问题。将Tsi721型桥接芯片置于主控板上，通过PCI-E总线接口和Loongson2H连通，再利用RapidIO接口接入背板总线，和其他板卡通过RapidIO技术互连交换数据。主控板通过Tsi721型桥接芯片收发数据相关接口下发波形程序，经交换板的FPGA芯片，再由高速SPI发送给信号处理板的加载FPGA芯片，加载到波形处理FPGA芯片和DSP完成快速波形部署和切换。考虑到交换芯片在硬件结构的布局、信号处理板波形处理FPGA芯片和DSP的控制程序需要动态加载等因素，通讯建立分为两步骤进行，首先通过交换板的FPGA芯片对交换芯片各端口与各板卡主控制芯片目标器件ID进行关联配置；然后待各板卡程序加载成功后，主控板作为主机，Tsi721型桥接芯片需要跨板间通过维护包远程配置交换芯片，为各板卡主控制芯片重新确定目标器件ID，开启对应端口进行通信。Tsi721型桥接芯片的一端与国产CPU芯片（比如Loongson2H芯片等）在主控板上通过PCI-E总线连通，Tsi721型桥接芯片的另一端通过S-RIO接口接入背板。互联系统硬件结构主要由一个主控板、两个交换板、两个信号处理板和四个射频板组成，实现了多频段多通道多任务多模式的设计方案，主控板与其他板卡均需要进行数据交互，Tsi721型桥接芯片是将主控板连入RapidIO体系结构的关键。系统背板总线采用VPX高速串行总线设计，支持RapidIO、PCI-E等现代工业标准的串行交换结构，提供更高的背板宽带，满足在军事等恶劣环境中也能应用。主控板采用一颗支持PCI-E总线接口的国产CPU芯片（Loongson2H）和一颗Tsi721型桥接芯片，主控板接收上位机发送来的波形参数配置信息分发给对应单元，并将信号处理板发送来的同步指示信息上报给上位机。设计上考虑到FPGA芯片在实现私钥加密算法上的发展前景，在交换板上，将FPGA芯片与Tsi578型交换芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于桥接芯片构建RapidIO和PCI‑E互联系统，其特征在于，其包括依次连接的主控板、交换板、信号处理板和射频板；主控板包括国产CPU芯片、配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片、总线，配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与国产CPU芯片连接，电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与总线连接；交换板包括背板接口、保密模块、Tsi578型交换芯片、音频编解码芯片、声码器、FPGA芯片、音量控制模块，背板接口、保密模块、Tsi578型交换芯片、音频编解码芯片、声码器都与FPGA芯片连接，音频编解码芯片与音量控制模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于桥接芯片构建RapidIO和PCI-E互联系统，其特征在于，其包括依次连接的主控板、交换板、信号处理板和射频板；主控板包括国产CPU芯片、配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片、总线，配置电路、存储器、RS232接口、JTAG接口、电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与国产CPU芯片连接，电源转换模块、时钟处理模块、复位芯片、Tsi721型桥接芯片、网络芯片都与总线连接；交换板包括背板接口、保密模块、Tsi578型交换芯片、音...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋雨，邱适，严津津，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31