一种基于Cortex‑A9的智能双冗余千兆以太网卡制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于Cortex‑A9的智能双冗余千兆以太网卡，采用了飞思卡尔的IMX6Q ARM处理器，所述DDR3 SDRAM模块和地址锁存模块连接到IMX6Q ARM处理器的60X总线上；所述EEROM模块和Flash模块与地址锁存模块相连接；所述千兆以太网物理层模块连接到IMX6Q ARM处理器的GMII接口上；所述桥接模块连接到IMX6Q ARM处理器的PCIe总线上；所述EEROM模块存储IMX6Q ARM处理器启动和自检的固件；Flash模块用于存储数据；桥接模块将PCIe总线转换成PCI总线，通过CPCI连接器与上位机相连；千兆以太网物理层模块同时与CPCI连接器相连。本实用新型专利技术可以在低温、高温、湿热、盐雾、振动等恶劣环境下可靠工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡
本技术属于抗恶劣环境领域，特别是一种基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡。
技术介绍
工程应用领域对单个计算节点的可靠性越来越高，要求计算节点上的千兆以太网卡具有双冗余功能。当双冗余千兆以太网卡中的一路网络出现故障时，能够快速切换到双冗余千兆以太网卡的出于备份的另一路网络上，且具有一定的实时性要求，切换的时间不能超过90ms。目前采用的双冗余网卡大多基于主板的驱动层或者应用层切换，一方面千兆模式下切换时间超过1秒，达不到工程应用的要求；另一方面占用上位机处理器的资源，实时性满足不了要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡，以满足工程应用领域对双冗余网络的实时性要求。实现本技术目的的技术解决方案为：一种基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡，包括飞思卡尔的IMX6QARM处理器、DDR3SDRAM模块、EEROM模块、Flash模块、地址锁存模块、桥接模块、千兆以太网物理层模块、电源转换模块及时钟模块。所述DDR3SDRAM模块和地址锁存模块连接到IMX6QARM处理器的60X总线上；所述EEROM模块和Flash模块与地址锁存模块相连接；所述千兆以太网物理层模块连接到IMX6QARM处理器的GMII接口上；所述桥接模块连接到IMX6QARM处理器的PCIe总线上；所述电源转换模块提供网卡所需的各种直流电压；所述时钟模块提供IMX6QARM处理器基本时钟。本技术与现有技术相比，其有益效果为：1)本技术引入ARM处理器，实现快速的双冗余千兆网络的快速切换，切换时间小于5ms，远远低于系统要求的90ms指标；2)本技术采用ComapctPCI结构，可以在低温、高温、湿热、盐雾、振动等恶劣环境下可靠工作。下面结合附图对本技术作进一步详细的描述。附图说明图1为本技术的基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡原理框图。具体实施方式结合图1，本技术的一种基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡，包括飞思卡尔的IMX6QARM处理器、DDR3SDRAM模块、EEROM模块、Flash模块、地址锁存模块、桥接模块、千兆以太网物理层模块；所述DDR3SDRAM模块和地址锁存模块连接到IMX6QARM处理器的60X总线上；所述EEROM模块和Flash模块与地址锁存模块相连接；所述千兆以太网物理层模块连接到IMX6QARM处理器的GMII接口上；所述桥接模块连接到IMX6QARM处理器的PCIe总线上；所述EEROM模块存储IMX6QARM处理器启动和自检的固件；Flash模块用于存储数据；桥接模块将PCIe总线转换成PCI总线，通过CPCI连接器与上位机相连；千兆以太网物理层模块同时与CPCI连接器相连。所用的元器件均采用重心低、抗振动能力强的表贴器件。所述桥接模块采用PI7C9X130芯片。所述千兆以太网物理层模块的数量为两个，均采用AR8035芯片。本技术的基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡还包括为其他模块供电的电源转换模块，该电源转换模块的输出电压包括1.1V、1.8V、2.5V、3.3V。所述EEROM模块通过缓冲的60X总线与地址锁存模块相连接。所述EEROM模块的型号为93C86BT。所述Flash模块通过缓冲的60X总线与地址锁存模块相连接。所述Flash模块的型号为NCEMBM11-04G。飞思卡尔的IMX6QARM处理器还与时钟模块相连。所述时钟模块提供IMX6QARM处理器基本时钟。所述时钟模块为SSP-T7-G10Q-32.768KHz晶体和XO75-YAGRC-24.000000MHz晶振。所述DDR3SDRAM模块的型号为H5TQ2G63DFR-H9C。所述地址锁存模块的型号74LS373。本技术引入ARM处理器，实现快速的双冗余千兆网络的快速切换，切换时间小于5ms，远远低于系统要求的90ms指标。下面进行更详细的描述。结合图1，本技术的基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡，包括飞思卡尔的IMX6QARM处理器、DDR3SDRAM模块、EEROM模块、Flash模块、地址锁存模块、桥接模块、千兆以太网物理层模块、电源转换模块及时钟模块。所述DDR3SDRAM模块和地址锁存模块连接到IMX6QARM处理器的60X总线上；所述EEROM模块和Flash模块与地址锁存模块相连接；所述千兆以太网物理层模块连接到IMX6QARM处理器的GMII接口上；所述桥接模块连接到IMX6QARM处理器的PCIe总线上；所述电源转换模块提供网卡所需的各种直流电压；所示时钟模块提供IMX6QARM处理器基本时钟。EEROM模块存储IMX6QARM处理器启动和自检的固件；Flash模块用于存储数据；DDR3SDRAM模块用于运行程序；桥接模块将PCIe总线转换成PCI总线，用于与上位机相连。所述ARM处理器为IMX6Q。所述DDR3SDRAM模块为H5TQ2G63DFR-H9C。所述地址锁存模块74LS373。所述EEROM模块93C86BT。所述Flash模块为NCEMBM11-04G。所述千兆以太网物理层模块为AR8035。所述桥接模块为PI7C9X130。所述时钟模块为SSP-T7-G10Q-32.768KHz晶体和XO75-YAGRC-24.000000MHz晶振。下面结合实施例对本技术作进一步详细的描述：实施例本技术的原理框图如图1所示，网卡采用飞思卡尔的IMX6QARM处理器，存储器包含4片256MBDDR3SDRAM、4GBFlash以及1K的EEROM。处理器通过2片PHY扩展2路千兆以太网络接口。本技术所述时钟模块包含SSP-T7-G10Q-32.768KHz晶体和XO75-YAGRC-24.000000MHz晶振，其中SSP-T7-G10Q-32.768KHz晶体给IMX6QARM处理器提供RTC时钟，XO75-YAGRC-24.000000MHz给IMX6QARM处理器提供PLL和CMM时钟。Flash模块为NCEMBM11-04G，容量为4GB，挂接在经过地址锁存后的60X总线上，可以提供高达52MB/s的读写速度，用于存储过程数据。DDR3SDRAM模块为4片H5TQ2G63DFR-H9CSDRAM存储器，共1GB容量。支持差分时钟输入、差分数据选通、自动刷新以及异步复位功能。千兆以太网物理层模块为2片AR8035以太网PHY芯片，与IMX6QARM处理器的RGMII接口相连接。在同一时刻，只有一个网口处于运行状态，另一个网口处于后备状态。ARM处理器实时监测网口运行情况，当检测到运行网口出现故障时，ARM处理器将当前工作网口切换到后备网口，继续工作。本技术采用ComapctPCI结构，可以在低温、高温、湿热、盐雾、振动等恶劣环境下可靠工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Cortex‑A9的智能双冗余千兆以太网卡，其特征在于，包括飞思卡尔的IMX6Q ARM处理器、DDR3 SDRAM模块、EEROM模块、Flash模块、地址锁存模块、桥接模块、千兆以太网物理层模块；所述DDR3 SDRAM模块和地址锁存模块连接到IMX6Q ARM处理器的60X总线上；所述EEROM模块和Flash模块与地址锁存模块相连接；所述千兆以太网物理层模块连接到IMX6Q ARM处理器的GMII接口上；所述桥接模块连接到IMX6Q ARM处理器的PCIe总线上；所述EEROM模块存储IMX6Q ARM处理器启动和自检的固件；Flash模块用于存储数据；桥接模块将PCIe总线转换成PCI总线，通过CPCI连接器与上位机相连；千兆以太网物理层模块同时与CPCI连接器相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡，其特征在于，包括飞思卡尔的IMX6QARM处理器、DDR3SDRAM模块、EEROM模块、Flash模块、地址锁存模块、桥接模块、千兆以太网物理层模块；所述DDR3SDRAM模块和地址锁存模块连接到IMX6QARM处理器的60X总线上；所述EEROM模块和Flash模块与地址锁存模块相连接；所述千兆以太网物理层模块连接到IMX6QARM处理器的GMII接口上；所述桥接模块连接到IMX6QARM处理器的PCIe总线上；所述EEROM模块存储IMX6QARM处理器启动和自检的固件；Flash模块用于存储数据；桥接模块将PCIe总线转换成PCI总线，通过CPCI连接器与上位机相连；千兆以太网物理层模块同时与CPCI连接器相连。2.根据权利要求1所述的基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡，其特征在于，所用的元器件均采用重心低、抗振动能力强的表贴器件。3.根据权利要求1所述的基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡，其特征在于，所述桥接模块采用PI7C9X130芯片。4.根据权利要求1所述的基于Cortex-A9的智能双冗余千兆以太网卡，其特征在于，所述千兆以太网物理层模块的数量为两个，均采用AR8035芯片。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海荣，崔强强，王冶，吴彬，孙忠义，夏朋浩，王延鹏，张望远，王伟强，王子健，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32