[发明专利]SRIO多路数据转发方法、设备及介质

说明书

本发明公开了一种SRIO多路数据转发方法、设备及介质，属于航天综合化领域，包括步骤：建立包括设备组、中转模块、MSU芯片和SRIO交换芯片组成的系统，系统中设备组M通过Aurora接口与中转模块互连，设备组N通过SRIO接口与SRIO交换芯片互连，在MSU统一控制下以时分复用方式通过中转模块负责与设备组M以及设备组N之间的高速多通道数据转发。本发明硬件实现简单，可扩展性强，能够有效降低系统功耗，提高工作可靠性。

技术领域

本发明涉及航天综合化领域，更为具体的，涉及一种SRIO多路数据转发方法、设备及介质。

背景技术

近年来，数据采集在航天综合化领域中的重要地位日益突出，对数据采集的速率和采集通道数提出了更高的要求。随着采样频率和采样通道数的增加，如何快速有效地将大量采集到的数据传输到处理设备成为一个严峻的问题。

在传统设计中，一般通过并行总线直连方式实现数据的传输，优势在于实现方式简单，传输高效，时延低等优点。随着数据传输速率的提高以及通道数的增多，并行总线直连方式就会变得不适用，一方面会成倍的增加硬件的复杂度；另一方面传输速率很高时，就会使得大幅提高总线的传输时钟频率或者互连线的数量，这样就会带来接收端数据的串扰以及实现难度。

串行数据传输技术具有传输速度快，抗干扰能力强的优点，广泛应用于航天相关领域。随着FPGA技术的发展，Xilinx公司推出了内嵌高速串行收发器Rocket I/O的FPGA产品，并提供了Aurora协议IP核，Aurora协议是一款可自由使用相对较简便的点对点链路层协议。

在具有GTH的FPGA产品中，Aurora IP单通道1X速率可以支持到13Gbps，Aurora IP核支持与光纤的无缝连接，传输过程中抗电磁干扰能力强，集成度高，具有很强的灵活性。Aurora协议可以有效解决单设备之间，或者单设备与多设备组间的高速数据传输，但是在多设备组与多设备组之间的高速多通道数据传输的场景下就变得很难实现。例如，设备组M(M1～M10)与设备组N(N1～N10)，设备组M中的任意1个设备有2个1X通道10Gbps数据需要分时传输给设备组N中的任意1个设备。通过Aurora直连方式的话，设备组M与设备组N中，每2个设备就需要使用20个1X单通道Aurora IP，这样做会大幅提高硬件互连的成本以及系统的功耗。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种SRIO多路数据转发方法、设备及介质，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的高速多通道数据传输的难题，降低硬件设计的复杂度以及功耗，有效提高系统的可扩展性以及可靠性。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种SRIO多路数据转发方法，包括步骤：

S1，建立包括设备组、中转模块、MSU芯片和SRIO交换芯片组成的系统；其中，设备组包括设备组M和设备组N；设备组M中每个设备通过2个1X通道Aurora与一个中转模块互连；中转模块通过2个4X的SRIO交换芯片与外部的SRIO交换芯片互连；设备组N每个设备都通过2个4X的SRIO与SRIO交换芯片互连；设备组N中每个设备都通过2个4X的SRIO与SRIO交换芯片互连；

S2，在所建立的系统中，在MSU统一控制下以时分复用方式通过中转模块负责与设备组M以及设备组N之间的高速多通道数据转发。

进一步地，在步骤S2中，包括子步骤：在中转模块中以时分复用方式实现20个1X10Gbps Aurora数据接收，根据外部MSU芯片下发的指令，将来自设备组M的数据通过2个4X5Gbps SRIO发到对应的设备组N中的设备；并且，能够根据外部MSU下发的指令，将来自设备组N的数据通过SRIO发到对应的设备组M中的设备中。

进一步地，所述中转模块包括FPGA芯片。