一种基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡制造技术

一种基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡，属于数据传输技术领域，包括

【技术实现步骤摘要】
一种基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡


[0001]本专利技术属于数据传输
，尤其涉及一种基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡
。

技术介绍

[0002]航电系统的结构经历了分立式
、
联合式
、
综合式以及先进综合式的发展历程，使得
AFDX、1553B 以及
ARINC429 等一批主流的现役总线已经不能满足航电系统的要求
。
新一代的航空电子系统对于航空网络数据总线在通讯链路可靠性
、
传输带宽
、
数据传输实时性等方面提出了新的要求
。
具体要求为：有序调度，系统集中控制，数据传输时序透明；实时传输，通信数据及时处理，传输过程低延迟；可靠交互，超低误码
、
应答交互；自主维护，网络控制与通信链路余度备份
。
光纤通道
(FC)
凭借低延迟
、
高带宽的优势成为机载航电网络设计的首要选择
。
因此光纤通讯的板卡作为航电设备数据收发的终端应用越来越成熟
。
[0003]传统的
FC
总线板卡在传输数据时，仅需要
FPGA
逻辑将收取的数据直接通过
PCIE
总线传送给上位机（即机载的分系统），但对于个别数据量较大的节点且实时性要求不高，因上位机的
CPU
处理能力
、
缓存大小和数据流量大的原因，导致传统的方式进行数据传输，会出现数据拥堵，导致数据无法实时的进行传输，大数据量通讯传统的传输方式有以下缺点：
1、
大数据量通讯时，由于
CPU
处理数据的效率及上位机缓存大小的限制，导致通讯过程中由于数据的压力，会发生链路频繁链接和断开的情况，因此，传统的板卡设计方法在大数据量及时效性不高的情况下，越来越令人不可接受
。
[0004]2、
在通讯过程中，大数据量出现反压（即发送数据的流量大于接收数据流量）时，此过程因上位机缓存占满，且发送数据仍要发出，会出现数据丢失的情况，这一点成为传统通讯在面对数据量较大时的又一瓶颈
。
[0005]3、
在大数据量的影响下，因数据接收处理的优先级大于设备中执行的其他业务，会降低所属机载设备
CPU
处理其他功能的效率，影响设备正常工作，导致无法完成设备在系统中的任务
。
影响整个系统的正常运转
。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术的上述缺点
、
不足，本专利技术提供一种基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡，不仅能够保证大数据通讯下链路不出现反压的同时能够避免因数据链较大导致的链路
。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡，包括
FPGA
芯片，所述
FPGA
芯片与
DDR3L
数据存储芯片相连，将
DDR3L
数据存储芯片中的数据通过
PCIE
总线送给上位机，所述
FPGA
芯片与系统
FLASH
文件存储芯片
、JTAG
调试接口
、TOLC
对外板间连接器接口相连，
TOLC
对外板间连接器接口通过
SPI
与连接到
FPGA
芯片的系统
FLASH
文件存储芯片相连，所述
TOLC
对外板间连接器接口与
FPGA
芯片之间还设有
SYNC
时钟同步接口及2路
FC
电接口；当总线有
数据接收时，
FPGA
芯片将数据存入
DDR3L
数据存储芯片，进行缓存，同时
FPGA
芯片将
DDR3L
数据存储芯片中的数据写入上位机的
DMA
内存中，完成数据接收
。
[0008]进一步地，所述
FPGA
芯片还与预留
FLASH
文件存储芯片相连
。
[0009]进一步地，所述
FPGA
芯片与
TOLC
对外板间连接器接口之间设有用于标识板卡状态的
LED
指示灯
。
[0010]进一步地，所述
TOLC
对外板间连接器接口与
FPGA
芯片之间还设有用于给
FPGA
芯片复位延迟的复位芯片
。
[0011]进一步地，所述
DDR3L
数据存储芯片为两个，每个
DDR3L
数据存储芯片数据位宽度为
32bit
，由两颗
DDR3(L)
颗粒组成
。
[0012]进一步地，所述光纤板卡将每个数据缓存节点的控制部分跟数据部分存储在不同的内存区，通过指针互相引用
。
[0013]进一步地，所述通过指针互相引用具体为数据缓存节点在控制信息前设有一个节点头，定义了双向列表节点需要的指针和互斥信号量，控制信息设有指向
DMA
数据区的指针；
DMA
数据区前面也设有一个头，头里面设有指向前面控制信息节点的指针，后面设有保护数据安全的分界区
。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡不仅能够保证大数据通讯下链路不出现反压的，同时能够避免因数据链较大导致的链路，以便测试人员在测试过程中，能够准确定位问题故障点
。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡电路原理示意图；图2为数据缓存队列示意图
。
[0016]图中部件：1为
FPGA
芯片
、2
为系统
FLASH
文件存储芯片
、3
为预留
FLASH
文件存储芯片
、4
为
JTAG
调试接口
、5
为
DDR3L
数据存储芯片
、6
为
Pcie
驱动器
、7
为
TOLC
对外板间连接器接口
、8
为复位芯片
、9
为电源模块
、10
为第一晶振电路
、11
为第二晶振电路
、12
为第三晶振电路
。
具体实施方式
[0017]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述
。
[0018]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡，其特征在于，包括
FPGA
芯片，所述
FPGA
芯片与
DDR3L
数据存储芯片相连，将
DDR3L
数据存储芯片中的数据通过
PCIE
总线送给上位机，所述
FPGA
芯片与系统
FLASH
文件存储芯片
、JTAG
调试接口
、TOLC
对外板间连接器接口相连，
TOLC
对外板间连接器接口通过
SPI
与连接到
FPGA
芯片的系统
FLASH
文件存储芯片相连，所述
TOLC
对外板间连接器接口与
FPGA
芯片之间还设有
SYNC
时钟同步接口及2路
FC
电接口；当总线有数据接收时，
FPGA
芯片将数据存入
DDR3L
数据存储芯片，进行缓存，同时
FPGA
芯片将
DDR3L
数据存储芯片中的数据写入上位机的
DMA
内存中，完成数据接收
。2.
根据权利要求1所述的一种基于硬件缓存的大数据量通信的光纤板卡，其特征在于：所述
FPGA
芯片还与预留
FLASH
文件存储芯片相连
。3.

【专利技术属性】
技术研发人员：牛泽田，董宇，万文章，孙万录，
申请(专利权)人：沈阳航盛科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：