[发明专利]基于aurora协议的高速总线接口的扩展架构

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统的总线接口和存储技术领域，具体地，涉及一种基于aurora协议的高速总线接口的扩展架构。 

背景技术

Aurora 协议是由 Xilinx 公司提供的一个开放、免费的链路层协议,可以用来进行点到点的串行数据传输,具有高效传输数据和简单易用的特点。Aurora是一个相对简单的协议，只控制链路层和物理层。Aurora的设计理念是使其它高层协议，例如TCP/IP和以太网，可以很容易的运行在Aurora之上。Aurora协议使用1个或多个高速的串行通道构成更高速的通路，Aurora 的内部封装了 RocketIO 硬核,允许器件之间以背板的方式通过多个GTX 通道绑定进行通信。单个GTX 通道可实现 750Mbit/s~6.5Gbit/s[2]的通信传输,多个 GTX 通道的组合可实现几十 Gbit/s 甚至上百 Gbit/s 的通信传输。 

Rocket I/O是一种高速的串行收发器，采用两对差分对来进行数据的发送和接收，可以实现两个单工或一对全双工的数据传输。Rocket I/O支持从622 Mbps至3.75Gbps的全双工传输速率，还具有8B/10B编解码（平衡编码）、时钟生成及恢复等功能，可以理想地适用于芯片之间或背板的高速串行数据传输。Aurora协议是为专有上层协议或行业标准的上层协议提供透明接口的第一款串行互连协议，可用于高速线性通路之间的点到点串行数据传输，同时其可扩展的带宽，为系统设计人员提供了所需要的灵活性。       随着网络技术的不断发展，数据交换、数据传输流量越来越大。尤其像雷达，气象、航天等领域，不仅数据运算率巨大，计算处理复杂，而且需要实时高速远程传输，需要长期稳定有效的信号加以支持，以便能够获得更加精准的数据收发信息，更好的为工程项目服务。传统的并行传输方式由于走线多、信号间串扰大等缺陷，无法突破自身的速度瓶颈。而串行传输拥有更高的传输速率但只需要少量的信号线，降低了背板开发成本和复杂度，满足高频率远距离的数据通信需求，被广泛应用到各种高速数据通信系统设计中。 

   目前，高速串行接口取代并行拓扑结构已经是大势所趋，当今很多公用互连标准(如USB，PCI-Express)都是基于串行连接来实现高速传输 的。相比于并行总线，串行连接的物理紧密度和链路韧性具有很多优势。因此，很多传输领域都转向了串行传输，如笔记本电脑显示互连、高速背板互连和存储器内部互连系统。该系统涉及到的技术主要包括：光纤传输、PCIE(PCI-Express)传输和DDR缓存技术，以及这几种技术在FPGA中融合为一个完整的串行传输链路，并实现了在两台服务器之间的高速数据传输测试，这对于实际工程应用具有重要的现实意义。 

高速串行传输系统作为数据采集、传输、存储中的一部分，对传输性能指标有着严格的要求。特别是在高速背板互连的存储系统中，需要连接很多个存储接口，而现有系统的资源不够，需要对接口进行扩展，现有的aurora协议的高速总线接口的扩展不足。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于aurora协议的高速总线接口的扩展架构，在保证高速数据稳定传输的同时，通过aurora协议的高速总线轻量级接口功能高效、灵活、方便地实现存储器接口的扩展的优点。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 

一种基于aurora协议的高速总线接口的扩展架构，包括host_aurora（主机端aurora接口）模块、host_user_app（主机端用户应用程序接口）模块、exp_aurora（扩展板端aurora接口）模块和exp_user_app（扩展板端用户应用程序接口）模块；

所述host_aurora模块：是实现整个主机端接口的主控制模块，对接收端数据包进行解包操作，根据私有协议定义的数据帧格式的内容去访问接收数据指定的LIS 接口，DCR接口和中断接口逻辑，对主机端发送的数据按照私有协议定义的格式进行封装操作，实现主机端发送数据接口的DCR桥和LIS桥接口逻辑以及local link接口的仲裁硬件逻辑；

所述host_user_app模块：是主机端用户接口应用层模块，应用层通过DCR接口访问 上述host_aurora模块；