[发明专利]一种基于开发板的板间多播光互连网络架构方法

摘要

本发明提供了一种基于开发板的板间多播光互连网络架构方法。首先构建板间多播光互连网络，输入网络负载参数后传入流控制模块；设定数据发送状态，设定开发板地址信息后传给数据打包模块；经计算和读取得到需要发送的数据流，添加其他数据信息后得到数据包，传送到数据发送模块；再依次进行编码、并串转换、电光转换，等待所有其他开发板的接收；统计发送数据包个数反馈给流控制模块；将光信号依次进行光电转换、解码、串并转换后发送到数据接收模块；进行误码和时延计算，解析发送中的剩余包个数后反馈给流控制模块。本方法所提供的利用多块开发板实现的光互连多播网络，大大提升了网络在带宽、吞吐率、时延等方面的性能，通用性强，成本更低。

主权项

一种基于开发板的板间多播光互连网络架构方法，其特征在于方法步骤如下：1）首先用N块相同的集成有光学收发模块的开发板和两块1×N的光功分器连接成N×N板间多播光互连网络；2）用户先从每块开发板上的GIPO_DIP_SW键输入需要制定的网络负载参数，将网络负载参数传入流控制模块，作为制定流控制的参数；3）流控制模块内，根据网络负载参数制定每次发送包的个数与总数据包交换次数，设定当前时刻下本块开发板上数据发送的状态，对于数据发送状态为开启的开发板，则同时根据用户制定的网络流量模型设定下一个周期内的数据发送状态为开启的开发板地址信息后通过数据发送模块传给数据打包模块；4）数据打包模块内，数据发送状态为开启的开发板内，先用任意一种伪随机码的产生方式算出当前时刻下16bitsRAM存储地址，用16bitsRAM存储地址从存有既定数据的RAM中读出128bytes需要发送的数据流，然后将128bytes需要发送的数据流加上16bits包头标志、16bits包尾标志、16bits数据的RAM存储地址、48bits发包时间戳、32bits发送中的剩余包个数以及16bits路由信息后得到146bytes大小的数据包，再传送到数据发送模块；5）数据发送模块内，数据发送状态为开启的开发板内，将从数据打包模块发送过来的数据包，以每个周期16bits位宽的速率交给Aurora协议编码，并进行并串转换，发送到光学收发模块，再进行电光转换，等待所有其他开发板的接收；统计从交给Aurora协议编码到进行电光转换的过程中发送数据包的个数后反馈给流控制模块，当发送数据包的个数达到用户所制定的网络负载参数中的发送数据包个数后，停止当前开发板的数据处理；6）数据接收模块内，数据发送状态为开启的开发板的光信号进入任意一开发板内的光学收发模块后，先进行光电转换，再由Aurora协议解码，然后进行串并转换，以每个周期16bits位宽的速率发送到数据接收模块；在数据接收模块中进行误码和时延的计算，解析从数据发送状态为开启的开发板的光信号到发送到数据接收模块的过程中的32bits发送中的剩余包个数后，反馈给流控制模块；7）当流控制模块反馈得到的32bits发送中的剩余包个数为零时，如果任意一开发板地址信息等于下一个周期内的数据发送状态为开启的开发板地址信息，则指定该开发板为下一周期的数据发送状态为开启的开发板；8）性能检测模块：通过在顶层模块中添加ICON IP核和VIO IP核，并将所要观察的任意信号连接到VIO IP核上；用Xilinx公司的ChipScope软件来观察连接到VIO IP核上的信号。