[发明专利]一种FC-AE-1553和FC-AE-ASM的混合网络系统

权利要求书

1.一种FC-AE-1553和FC-AE-ASM的混合网络系统，其特征在于，包括：上位机和节点卡；

所述节点卡包括接口模块、多通道收发模块和光模块；

所述接口模块为PCI-E接口模块，用于连接上位机和收发模块，进行上位机和收发模块之间的数据传输交换；

所述光模块用于连接所述多通道收发模块与光纤网络，进行数据的光电转换；

所述多通道收发模块，包括独立并行的1个通道的NC节点、k个通道的NT节点和1个通道的FC-AE-ASM节点；在所述上位机的控制下，在对应的节点通道中，将发送数据组成与节点类型对应的FC帧，通过光模块发送到光纤网络中；或者通过所述光模块从光纤网络中接收FC帧数据，在对应的节点通道中对FC帧数据进行解析后发送到上位机；

当存在多个节点同时发送数据或接收数据时，所述节点卡通过轮询调度，按照优先级从所述多个节点中仲裁出数据发送的顺序，逐个节点进行数据发送或数据接收；

所述轮询调度包括两轮轮询：

第一轮轮询：从多个FC-AE-1553节点的会话状态机以及FC-AE-ASM节点的ASM状态机中检测是否同时有写数据请求和/或读数据请求，如果有，则挑选优先级最高的节点的写数据请求和/或读数据请求发送到上位机进行数据操作，发送后，将该节点的写数据请求或者读数据请求的优先级降为最低，依此轮询所有同时有写数据请求或者读数据请求的节点，仲裁出当前服务节点；

第二轮轮询：按读写优先级从当前服务节点的读数据请求和/或写数据请求中挑选一个请求发送到上位机；

所述第一轮轮询中优先级的顺序由高到低依此为NC节点、NT节点和FC-AE-ASM节点；所述第二轮轮询中优先级中读数据请求优先级高于写数据请求；

所述多通道收发模块包括FC-AE-1553会话状态机、FC-AE-ASM状态机、读写请求调度模块、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和光纤通道收发模块；

FC-AE-1553会话状态机，包括1个用于实现NC节点功能的NC会话状态机和k个用于实现NT节点功能的NT₁～NT_k会话状态机，用于开启会话时读取会话描述符、帧封装发送与接收处理、完成会话时生成并存储会话描述符；

FC-AE-ASM状态机，包括1个用于实现ASM节点功能的ASM状态机，用于开启ASM消息发送时读取ASM描述符、ASM待发送帧数据，实现帧封装发送以及接收ASM帧处理、完成接收ASM帧处理后生成并存储ASM描述符；

读写请求调度模块，用于轮询调度来自NC会话状态机、NT₁～NT_k会话状态机以及ASM状态机的读数据请求和写数据请求，仲裁出一个读数据请求或写数据请求作为当前服务的请求，并通知接口模块将仲裁出的请求组成对应的报文发送到与接口模块连接的总线上；

寄存器模块，用于存储上位机对节点卡节点的配置信息，包括NC节点、NT节点、ASM节点各自的FC_ID和若干个组播FC_ID构成的FC_ID路由表、NC节点开启会话的会话描述符写指针、ASM节点的描述符写指针、NC节点、NT节点和ASM节点各自缓存空间中的各类缓存的基地址、NC会话状态机的工作模式；

所述NC节点的NC会话状态机的工作模式为监控模式或非监控模式，在非监控模式下，NC会话状态机发挥网络控制的功能；在监控模式下，NC会话状态机作为网络中的监控节点，监听网络所有流量；

完成报文处理模块，用于从总线上获取读写请求调度模块完成的报文送往对应的NC会话状态机、NT会话状态机或ASM状态机；

帧发送调度模块，用于从NC会话状态机和NT₁～NT_k会话状态机以及ASM消息状态机的帧发送FIFO中轮询仲裁出一个作为当前服务的FIFO，并从该FIFO中读取一帧送往光纤通道收发模块；

帧接收处理模块，用于存储上位机配置的NC节点、NT₁～NT_k节点和ASM节点的FC_ID和若干个组播FC_ID构成的FC_ID路由表，以及在每接收到一帧后，根据该帧的D_ID查询FC_ID路由表，将此帧写入对应节点的帧接收FIFO或者复制写入多个节点的帧接收FIFO；

帧接收处理模块中，FC_ID路由表由FC_ID及k+2位路由组成，k+2位路由从高到低分别表示是否要将当前接收帧送往NC节点或NT1～NTk节点或ASM节点的帧接收FIFO中；当NC会话状态机处于监控模式时，当前FC-AE-1553帧除了会被帧接收处理模块写入对应节点的帧接收FIFO外，还会复制一份写入NC节点的帧接收FIFO中，而如果当前接收到的帧是FC-AE-ASM帧时，不管NC会话状态机是否处于监控模式，帧接收处理模块都不会复制一份写入NC节点的帧接收FIFO中；当NC会话状态机处于非监控模式时，若当前帧的D_ID不在FC_ID路由表内，则帧接收处理模块丢弃该帧；

帧发送FIFO：用于存储NC会话状态机或NT会话状态机或ASM消息状态机发送的帧，每个节点的状态机均对应有一个帧发送FIFO；每个节点的会话状态机的接口信号与对应的帧发送FIFO的接口信号相连；

帧接收FIFO：用于存储帧接收处理模块接收的帧，每个节点的状态机均对应有一个帧接收FIFO；每个节点的会话状态机的接口信号与对应的帧接收FIFO的接口信号相连；

光纤信道收发模块与光模块连接，用于实现数据的串/并转换、8b/10b编解码和位宽变换；

当所述节点卡如果检测到当前接收到的帧是FC-AE-ASM帧，并且当前处理的ASM帧带有Payload数据，那么ASM状态机会将封装好的FC-AE-ASM的有效Payload数据与帧头字段分离开，然后将该帧有效Payload数据存入对应节点的接收数据缓存中，ASM状态机向读写请求调度模块发起存储器写请求，同时将写入接收数据缓存区的地址和Payload数据的长度送往读写请求调度模块，然后：

读写请求调度模块轮询调度从来自NC会话状态机、NT会话状态机和ASM状态机的存储器写请求中仲裁出一个存储器写请求作为当前服务的存储器写请求，待当前模块处理仲裁出的存储器写请求时，将该存储器写请求的地址和长度送往PCI-E接口模块；

PCI-E接口模块为读写请求调度模块仲裁出的存储器写请求组建存储器写请求TLP报文，其中，Address、Length分别填入读写请求调度模块发送来的地址和长度；同时，PCI-E接口模块从当前服务的节点的帧接收FIFO中读取帧的Payload数据，用于填充存储器写请求TLP报文的负载字段；

如果当前处理的ASM帧不携带Payload数据，那么ASM状态机将接收到的ASM帧在内部完成处理，并不写入接收数据缓存。