Aurora多路数据交换系统、方法及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种Aurora多路数据交换系统、方法及介质，属于航空航天综合化领域，包括步骤：交换模块FPGA芯片的第一端通过Aurora接口与设备组A互连，其第二端通过Aurora接口与设备组B互连。交换模块按照外部ZYNQ芯片下发的设备组A发B收通道交换指令及设备组B发A收通道交换指令，在交换模块中以时分复用的方式完成设备组A与设备组B中任意设备之间双向高速数据交换。本发明专利技术提供了一种硬件实现简单，可靠性强的多个设备间高速数据交换设计方案。可靠性强的多个设备间高速数据交换设计方案。可靠性强的多个设备间高速数据交换设计方案。

【技术实现步骤摘要】
Aurora多路数据交换系统、方法及介质


[0001]本专利技术涉及航空航天综合化领域，更为具体的，涉及一种Aurora多路数据交换系统、方法及介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着有源相控阵雷达技术的不断发展，雷达信号所需要实时处理的数据量在迅猛地增大，这就使得数据流的高速传输面临着越来越大地挑战。在以往的系统设计中，通常采用并行方式实现数据流的传输，通过增加总线宽度和提高工作频率的方法可以有效提高数据的传输速率。上述方式实现起来相对简单，但是当数据率超过1Gbps时，信号的同步变得十分困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种Aurora多路数据交换系统、方法及介质，在基本上不增加系统成本的情况下，以解决现有系统中在多设备组与多设备组之间任意模块间的高速数据传输的难题。降低硬件设计的复杂度以及功耗，有效提高系统的可靠性。
[0004]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0005]一种Aurora多路数据交换系统，包括设备组A、交换模块、设备组B和ZYNQ芯片模块，交换模块通过第一Aurora接口与设备组A互连，交换模块通过第二Aurora接口与设备组B互连；所述交换模块按照外部ZYNQ芯片下发的设备组A发B收通道交换指令及设备组B发A收通道交换指令，在交换模块中以时分复用的方式完成设备组A与设备组B中任意设备之间双向高速数据交换。
[0006]进一步地，所述交换模块包括FPGA芯片。
[0007]进一步地，所述设备组A的每个设备通过1个4X通道Aurora与交换模块互连；所述设备组B的每个设备通过1个4X通道Aurora与一个交换模块互连；所述交换模块通过多个4X通道的Aurora接口与设备组A及B中的相应多个模块互连。
[0008]一种Aurora多路数据交换方法，基于如上所述的Aurora多路数据交换系统，还包括如下步骤：
[0009]在交换模块中以时分复用方式实现来自设备组A互连的多个4X通道的Aurora数据接收，根据外部ZYNQ芯片模块下发的设备组A发B收的数据交换指令，将来自设备组A的数据通过多个4X通道的Aurora通道发到对应的设备组B中的任意设备；
[0010]在交换模块中以时分复用方式实现来自设备组B互连的多个4X通道的Aurora数据接收，根据外部ZYNQ芯片模块下发的设备组B发A收的数据交换指令，将来自设备组B的数据通过多个4X通道的Aurora通道发到对应的设备组A中的任意设备。
[0011]进一步地，还包括如下步骤：
[0012]在ZYNQ统一控制下，设备组A中的任意设备各通过1个4X通道Aurora与交换模块中
的FPGA芯片互连；交换模块通过多个4X通道Aurora与设备组B中的任意设备互连。
[0013]进一步地，所述在ZYNQ统一控制下，设备组A中的任意设备各通过1个4X通道Aurora与交换模块中的FPGA芯片互连；交换模块通过多个4X通道Aurora与设备组B中的任意设备互连，具体包括子步骤：
[0014]在ZYNQ统一控制下，交换模块通过多个4X通道对应接收来自设备组A中对应设备的数据；在ZYNQ下发的设备组A发B收切换指令的控制下，经过设置开关切换模块进行切换后，存入多个对应的发送缓存中；
[0015]最后通过多个4X通道发送到设备组B中的任意设备中。
[0016]进一步地，还包括如下步骤：
[0017]在ZYNQ统一控制下，设备组B中的任意设备各通过1个4X通道Aurora与交换模块中的FPGA芯片互连；交换模块通过多个4X通道Aurora与设备组A中的任意设备互连。
[0018]进一步地，所述在ZYNQ统一控制下，设备组B中的任意设备各通过1个4X通道Aurora与交换模块中的FPGA芯片互连；交换模块通过多个4X通道Aurora与设备组A中的任意设备互连，具体包括子步骤：在ZYNQ统一控制下，交换模块通过多个4X通道接收来自设备组B中的数据；在ZYNQ下发的设备组B发A收切换指令的控制下，经过设置开关切换模块进行切换处理后，存入多个对应的接收缓存中；
[0019]最后通过多个4X通道发送到设备组A中的任意设备中。
[0020]进一步地，所述交换模块中的主芯片包括采用XC7VX690T。
[0021]一种计算机可读存储介质，在可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行如上任一项所述的方法。
[0022]本专利技术的有益效果包括：
[0023]本专利技术实施例方案可以降低硬件设计复杂度，通过Aurora多路数据交换方法，实现多达20个设备的任意2个设备组之间高速数据时分复用传输。避免了2个设备组之间，两两设备采用10个4X通道Aurora互连方式实现。
[0024]本专利技术实施例方案可以可有效降低系统功耗，通过采用交换的方式，通过交换模块中20个4X通道Aurora实现2个设备组(20个设备)任意设备间高速数据交换(共需要80X通道Aurora)，替代了原来10个40X通道Aurora的方式，即减少了320X通道的MGT。由于MGT本身功耗很大，减少系统中MGT使用数量，会使系统功耗有效降低。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例的设备组A+交换模块+设备组B+ZYNQ芯片架构设计实现一种Aurora多路数据交换方法的示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例的设备组A+交换模块+设备组B+ZYNQ芯片架构设计实现一种Aurora多路数据交换方法的设备组A发B收实现原理图；
[0028]图3为本专利技术实施例的设备组A+交换模块+设备组B+ZYNQ芯片架构设计实现一种
Aurora多路数据交换方法的设备组B发A收实现原理图。
具体实施方式
[0029]本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
[0030]鉴于背景中的问题，本专利技术的专利技术人进行了创造性的思考和分析后发现：针对高速数据传输速率急剧提高的需求，为了解决并行总线技术存在的多种局限性问题，基于Serdes架构的高速串行通信技术应运而生，并逐渐展现出取代传统并行总线技术的发展态势。串行总线传输所需的引脚数少，降低了背板开发的要求，印制电路板的制作更加简单，同时可以满足远距离高速通信可靠性的要求，被广泛运用在现有的通信系统设计中。
[0031]基于Serdes架构的Aurora协议是一款高带宽、低成本、可扩展、框架简洁、主要用于在多个高速串行通道之间进行点对点的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Aurora多路数据交换系统，其特征在于，包括设备组A、交换模块、设备组B和ZYNQ芯片模块，交换模块通过第一Aurora接口与设备组A互连，交换模块通过第二Aurora接口与设备组B互连；所述交换模块按照外部ZYNQ芯片下发的设备组A发B收通道交换指令及设备组B发A收通道交换指令，在交换模块中以时分复用的方式完成设备组A与设备组B中任意设备之间双向高速数据交换。2.根据权利要求1所述的Aurora多路数据交换系统，其特征在于，所述交换模块包括FPGA芯片。3.根据权利要求1所述的Aurora多路数据交换系统，其特征在于，所述设备组A的每个设备通过1个4X通道Aurora与交换模块互连；所述设备组B的每个设备通过1个4X通道Aurora与一个交换模块互连；所述交换模块通过多个4X通道的Aurora接口与设备组A及B中的相应多个模块互连。4.一种Aurora多路数据交换方法，其特征在于，基于权利要求1所述的Aurora多路数据交换系统，还包括如下步骤：在交换模块中以时分复用方式实现来自设备组A互连的多个4X通道的Aurora数据接收，根据外部ZYNQ芯片模块下发的设备组A发B收的数据交换指令，将来自设备组A的数据通过多个4X通道的Aurora通道发到对应的设备组B中的任意设备；在交换模块中以时分复用方式实现来自设备组B互连的多个4X通道的Aurora数据接收，根据外部ZYNQ芯片模块下发的设备组B发A收的数据交换指令，将来自设备组B的数据通过多个4X通道的Aurora通道发到对应的设备组A中的任意设备。5.根据权利要求4所述的Aurora多路数据交换方法，其特征在于，还包括如下步骤：在ZYNQ统一控制下，设备组A中的任意设备各通过1个4X通道Aurora与交换模块中的FPGA芯片互连；交换模块通过多个4X通道Auro...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱道山，邵永杰，吴海燕，高逸龙，赵衡，韩永青，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：