[发明专利]一种支持多个FC-AE-1553节点并行工作的节点卡及其实现方法

说明书

本发明公开了一种支持多个FC‑AE‑1553节点并行工作的节点卡及其实现方法，涉及FC‑AE‑1553通信技术领域，节点卡内集成有1个NC节点和k个NT节点，且k+1个FC‑AE‑1553节点可以独立地并行工作。节点卡包括光模块和支持PCI‑E总线接口的FPGA，节点卡通过PCI‑E接口与计算机主机通信，计算机主机内安装有驱动和应用软件，FPGA连接应用软件和光模块。FPGA包括FC‑AE‑1553会话状态机、读写请求调度模块、PCI‑E接口模块、寄存器模块、完成报文处理模块、帧发送调度模块、帧接收处理模块、帧发送FIFO、帧接收FIFO、光纤通道收发模块。本发明解决传统FC‑AE‑1553网络中节点卡只作为NC节点或NT节点导致的功能单一和FC‑AE‑1553网络结构复杂、体积大、成本高的问题。

技术领域

本发明涉及FC-AE-1553通信技术领域，具体涉及一种支持多个FC-AE-1553节点并行工作的节点卡及其实现方法。

背景技术

光纤通道(Fiber Channel，FC)是由美国国际信息技术标准委员会(INCITS)于1998年制定的一种高速串行通信协议。MIL-STD-1553B总线是由美国国防部于1978年公布的军用命令/响应式多路复用数据总线。作为FC-AE(Fiber Channel AvionicsEnvironment，光纤通道航空电子环境)协议簇中的一员，FC-AE-1553协议是由MIL-STD-1553B总线协议映射到光纤通道协议的适用于FC网络的一种命令/响应式网络通信协议，具有高可靠性、高带宽、强实时性、强兼容性等特点，被广泛用于航空航天等军用电子环境中通信设备之间的数据传输和指挥控制等技术领域。

FC-AE-1553网络是由FC-AE-1553节点卡和FC交换机等设备组成的网络，在传统的FC-AE-1553网络中，一张FC-AE-1553节点卡只作为FC-AE-1553网络中的一个节点，且每个FC-AE-1553节点只能作为NC(Network Controller，网络控制器)或者NT(NetworkTerminal，网络终端)节点。目前，提出了一种可互换实现NC或NT的节点卡设计方法，但节点卡的NC和NT功能是互斥的，即同一时刻节点卡只能作为NC节点或NT节点，需要用户切换节点卡的NC和NT功能，相当于还是一张节点卡对应一个节点，一张节点卡不能具有多个可以同时并行工作的节点。

然而，在一个大型FC-AE-1553网络中，随着FC-AE-1553节点数量增多，FC-AE-1553网络结构更加复杂，网络的监控与管理工作变得更加繁琐；同时，随着节点卡和交换机数目的增多，搭建FC-AE-1553网络的成本也会随之增高，同时搭建整个网络系统所需的物理空间也会急剧增大，这也一定程度上阻碍了诸如军用小型无人机等对体积、重量要求较高的军用飞行控制系统向轻小型化方向发展。

发明内容

本发明的目的在于：为解决传统FC-AE-1553网络中节点卡只作为NC节点或NT节点导致的功能单一和FC-AE-1553网络结构复杂、体积大、成本高的问题，本发明提出了一种支持多个FC-AE-1553节点并行工作的节点卡及其实现方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种支持多个FC-AE-1553节点并行工作的节点卡，包括光模块，还包括支持PCI-E总线接口并与光模块连接的FPGA，节点卡内集成有1个NC节点和k个NT节点，且k+1个FC-AE-1553节点可独立地并行工作；

所述节点卡通过PCI-E总线接口与计算机主机通信，计算机主机内安装有驱动和应用软件，FPGA连接应用软件和光模块；其中：

驱动，用于为节点卡内的NC节点和k个NT节点均分配一个独立的缓存空间，每个节点被分配的缓存空间包括发送数据缓存、接收数据缓存、会话描述符缓存和会话描述符指针缓存，其中：

发送数据缓存，用于封装帧时填充帧的Payload数据；