一种基于USB接口的FC仿真监控便携设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于USB接口的FC仿真监控便携设备，包括：FPGA芯片、ARM处理单元、电源芯片、N个FC接口光模块、USB接口、固态硬盘、网口，其中，N为大于1的自然数；所述电源芯片分别与FPGA芯片、ARM处理单元连接；所述FPGA芯片分别与N个FC接口光模块连接；所述FPGA芯片与ARM处理单元信号连接；所述ARM处理单元分别与USB接口、固态硬盘、网口连接。本实用新型专利技术支持与上位机采用USB3.0高速接口连接，提供串口和网口调试，以及mSATA的数据转发功能，单个以太网端口转发速率高达90MB/s，FC突发线速时可保障1s内不掉帧，外场的便携式即插即用功能。

A portable device for FC simulation monitoring based on USB interface

【技术实现步骤摘要】
一种基于USB接口的FC仿真监控便携设备
本技术涉及网络仿真监控领域，特别涉及一种基于USB接口的FC仿真监控便携设备。
技术介绍
FC(FiberChannel，光纤通道)网络仿真监控卡是FC网络系统调测与故障分析的关键设备。传统的FC网络数据监控卡通常采用PCIe接口的板卡安装在电脑主机中，与主控设备进行数据交互，同时通过多模光纤连接至FC网络系统中，用于仿真或监控功能。采用以上方式搭建的FC仿真监控系统，其上位机必须与FC设备集成在一起，当实验室FC网路设备较多、且需要频繁改变物理网络节点时，FC网络节点设备的重构非常不便。另一方面，FC网络设备外场的调测需求明显，采用传统的基于PCIE集成卡的方案，不利于外场应用场景的快速调测和问题定位，带来了很多的时间和物质成本的消耗。随着实验室建设动态资源调度及智慧化的不断发展，需要开发一种便携式高性能的FC网络仿真监控设备，从而实现FC设备的快速部署、FC网络的调测试功能。同时，随着云存储技术的不断发展，机载测试系统的需求也在不断更新。小型化、低功耗、便携式的FC仿真监控设备需求越来越受到重视。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，提供了一种基于USB接口的FC网络仿真监控设备，解决现有FC网络监控设备结构复杂、功耗高以及使用不方便的问题。本技术采用的技术方案如下：一种基于USB接口的FC仿真监控便携设备，包括：FPGA芯片、ARM处理单元、电源芯片、N个FC接口光模块、USB接口、固态硬盘、网口，其中，N为大于1的自然数；所述电源芯片分别与FPGA芯片、ARM处理单元连接；所述FPGA芯片分别与N个FC接口光模块连接；所述FPGA芯片与ARM处理单元信号连接；所述ARM处理单元分别与USB接口、固态硬盘、网口连接。进一步的，所述FC仿真监控便携设备还包括Type-c插座和DC插座，所述Type-c插座和DC插座与所述电源芯片连接。进一步的，所述电源芯片采用DC-DC和LDO电源芯片。进一步的，所述FPGA芯片与N个FC接口光模块连接形成的每个光通道中均设有内部高速缓存空间，每路FC通道均支持仿真或监控功能。进一步的，所述FC接口光模块数量为2个。进一步的，所述FPGA芯片通过PCIe总线与ARM处理单元连接。进一步的，所述FC仿真监控便携设备还包括串口，所述串口与ARM处理单元连接。进一步的，所述FC仿真监控便携设备还包括外部按键和指示灯，所述外部按键和指示灯与ARM处理单元连接。进一步的，所述USB接口为USB3.0接口。进一步的，所述ARM处理单元型号为AM5718。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1．本设备可同时支持FC网络的仿真和监控功能，也可配置为仿真或监控设备功能使用，具备网络角色灵活切换的优势。2．本设备可采用USB3.0接口或千兆以太网接口与上位机连接，在满足传统FC仿真或监控设备的性能条件下，支持即插即用的便携使用能力。3．本设备支持外部独立供电，便携式手持式结构，满足外场环境下的调测试的需求，并提供独立供电和设备调试接口，适合于机载环境的FC网络故障快速定位。附图说明图1为本实施例中基于USB接口的FC网络仿真监控设备构成图。图2为本实施例中基于USB接口的FC网络仿真监控设备外观示意图。图3为本实施例中基于USB接口的FC网络仿真监控设备外观示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。如图1所示为本实施例中基于USB接口的FC网络仿真监控设备构成图，该设备包括：FPGA芯片、ARM处理单元、电源芯片、N个FC接口光模块、USB接口、固态硬盘、网口，在本实施例中，N为2；所述电源芯片分别与FPGA芯片、ARM处理单元连接；所述FPGA芯片分别与N个FC接口光模块连接；所述FPGA芯片与ARM处理单元信号连接；所述ARM处理单元分别与USB接口、固态硬盘、网口连接，其中，固态硬盘带有mSATA接口，ARM处理单元通过该接口与固态硬盘连接。所述FPGA芯片通过PCIe总线与ARM处理单元连接，用于实现FC物理层协议以及FC数据的仿真和监控的逻辑处理，所述ARM处理单元用于实现FC仿真和监控数据的处理以及USB3.0接口的通信协议处理。作为优选，所述电源芯片采用DC-DC和LDO两块电源芯片，所述DC-DC电源芯片和LDO电源芯片均与FPGA芯片和ARM处理单元连接，提供合适的电源。其中，FPGA芯片用于实现FC接口的数据监控和数据仿真功能逻辑，并对于每个与FC光模块连接的FC通道提供独立的内部高速缓存空间，每路FC通道均支持仿真或监控功能，FC线速监控状态下可保证1秒不丢帧；FPGA芯片处理完成的FC仿真监控数据采用PCIE协议包进行数据帧及板卡状态的发送，并支持与ARM处理单元进行握手，支持运行配置文件的接收和存储，支持自检状态、卡类型、产品号技术状态及板卡运行状态的周期发送，支持以控制数据包的发送和接收控制。仿真和监控功能支持时钟同步，同步时钟数据42位，分辨率为100ns，支持网络喂狗查询帧的单独处理和网络状态的实时提取。所述FC仿真监控便携设备还包括与AMR处理单元连接的外部按键、指示灯和串口，通过采用USB3.0高速接口与上位机连接，提供串口和网口调试，以及mSATA的数据转发功能。ARM处理单元采集外部按键的触发信号，并通过按键的信号对FPGA芯片单元的供电进行控制，对FPGA芯片状态进行查询，管理整个板卡有序运行。ARM处理支持USB3.0高速接口，也可使用千兆以太网或mSATA等方式与主机实现应用数据的传输，并通过内部PCIE接口与FPGA芯片进行高速数据通信。使用USBDevice技术，提供相应的驱动和动态库，满足设备与主机的数据交互；ARM处理配置方式使用Web服务器技术，提供网页查看和管理设备功能，支持与Windows平台下USB3.0设备驱动和动态库，实现各主机所通信协议，并提供统一的API调用接口，以方便客户进行数据收发。其中，FC仿真监控便携设备外部的电源接口采用type-C和DC座两种插座与内部DC-DC和LDO电源芯片连接，提供整个设备的供电。作为优选，该FC仿真监控便携设备USB接口为USB3.0。在本实施例中，该FC仿真监控便携设备外壳为长方体外壳，其中2个FC接口光模块接口设置在外壳的一侧，网口、USB3.0接口、串口、网口、插座、按键、指示灯设置在外壳另一侧。作为优选，所述ARM处理单元型号为AM5718。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于USB接口的FC仿真监控便携设备，其特征在于，包括：FPGA芯片、ARM处理单元、电源芯片、N个FC接口光模块、USB接口、固态硬盘、网口，其中，N为大于1的自然数；所述电源芯片分别与FPGA芯片、ARM处理单元连接；所述FPGA芯片分别与N个FC接口光模块连接；所述FPGA芯片与ARM处理单元信号连接；所述ARM处理单元分别与USB接口、固态硬盘、网口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于USB接口的FC仿真监控便携设备，其特征在于，包括：FPGA芯片、ARM处理单元、电源芯片、N个FC接口光模块、USB接口、固态硬盘、网口，其中，N为大于1的自然数；所述电源芯片分别与FPGA芯片、ARM处理单元连接；所述FPGA芯片分别与N个FC接口光模块连接；所述FPGA芯片与ARM处理单元信号连接；所述ARM处理单元分别与USB接口、固态硬盘、网口连接。


2.根据权利要求1所述的基于USB接口的FC仿真监控便携设备，其特征在于，还包括Type-c插座和DC插座，所述Type-c插座和DC插座与所述电源芯片连接。


3.根据权利要求1或2所述的基于USB接口的FC仿真监控便携设备，其特征在于，所述电源芯片为DC-DC电源芯片和LDO电源芯片。


4.根据权利要求1所述的基于USB接口的FC仿真监控便携设备，其特征在于，所述FPGA芯片与N个FC接口光模块连接形成的每个光通道中均设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：解军，万峰，
申请(专利权)人：成都成电光信科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51