一种基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及实时记录回放设备领域，具体而言，涉及一种实时记录回放。
【背景技术】
[0002]如今，雷达、通信、遥测遥感等领域实时记录回放系统中对采集信号的带宽要求越来越高、通道数越来越多，这就导致了系统对记录和回放的实时数据传输带宽的需求越来越高。现在实时记录回放系统对数据传输带宽的需求可达500至600MB/S，有的系统会达到GB/s量级甚至会更高。传统的基于PCI总线架构的系统不可能达到这样的性能指标。
[0003]目前，市场主流的产品有两种解决方案。一种基于服务器PCIe总线架构，另外一种则是专有的OpenVPX总线架构。基于服务器PCIe总线架构的设备最大的缺点就是抗震性较差、可靠性不高。基于服务器PCIe总线架构的实时记录回放设备功能板卡以PCIe插卡形式与主板连接，这种方式不能对系统中的功能板卡提供可靠而安全的支持，插入其中的板卡只能固定于一点，卡的顶端和底部没有导轨的支持，卡与槽的连接处容易在震动中接触不良。大部分实时记录回放设备对系统的抗震性能有一定的要求，这种结构很难保证设备在振动环境下稳定可靠的工作。并且，基于服务器PCIe总线架构的设备在运输等环节经常发生损坏，设备的可靠性也很差。另外一种基于OpenVPX总线架构的实时记录回放设备采用专用的OpenVPX总线架构，其性能和可靠性指标都很好。但是，基于OpenVPX总线架构的设备其机箱和背板均需定制，而且系统的通用性不高，成本也比较昂贵。一个典型的OpenVPX总线架构的系统其成本大约是其它架构性能指标相当的系统成本的2至3倍。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种基于CPCIe (Compact Peripheral Component InterconnectExpress,紧凑型外设组件快速互连标准)总线架构的实时记录回放设备，用以克服基于服务器PCIe总线架构的实时记录回放设备可靠性较差的不足。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提供了一种基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备，包括:CPCI (Compact Peripheral Component Interconnect，紧凑型外设组件互连标准)工控机箱，CPCIe主控板，万兆以太网板卡，CPCIe AD/DA功能板卡，以及磁盘阵列，其中:
[0006]CPCIe主控板、万兆以太网板卡、CPCIe AD/DA功能板卡分别通过CPCI工控机箱内部顶端和底部的导轨卡接在CPCI工控机箱内部，在CPCIe主控板、万兆以太网板卡、CPCIeAD/DA功能板卡与导轨卡接的连接槽处采用针孔连接器相连接，CPCIe AD/DA功能板卡与CPCIe主控板之间通过CPCIe总线相连接，CPCIe主控板与万兆以太网板卡之间通过PCIe总线相连接，万兆以太网板卡与磁盘阵列之间通过万兆以太网光纤接口相连接。
[0007]进一步地，所述磁盘阵列为机械硬盘或固态硬盘。
[0008]进一步地，所述万兆以太网光纤接口共有两路。
[0009]进一步地，所述CPCI工控机箱的前面板通过紧固装置与周围的机架固定在一起。
[0010]本实用新型不仅能满足实时记录回放设备对实时数据传输带宽的需求，而且有效地解决了市场上主流产品抗震性能较差、可靠性不高的缺点。并且，该设备与基于OpenVPX总线架构的实时记录回放设备相比具有更高的性价比和通用性。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型一个实施例的基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]图1为本实用新型一个实施例的基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备示意图。如图所示，基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备包括:CPCI工控机箱，CPCIe主控板(用于安装内存和硬盘等)，万兆以太网板卡，CPCIe AD/DA功能板卡，以及磁盘阵列，其中:
[0015]CPCIe主控板、万兆以太网板卡、CPCIe AD/DA功能板卡分别通过CPCI工控机箱内部顶端和底部的导轨卡接在CPCI工控机箱内部，在CPCIe主控板、万兆以太网板卡、CPCIeAD/DA功能板卡与导轨卡接的连接槽处采用针孔连接器相连接，CPCIe AD/DA功能板卡与CPCIe主控板之间通过CPCIe总线相连接，CPCIe主控板与万兆以太网板卡之间通过PCIe总线相连接，万兆以太网板卡与磁盘阵列之间通过万兆以太网光纤接口相连接。
[0016]在具体实施时，CPCIe主控板及万兆以太网板卡、CPCIe AD/DA板卡及其它功能板卡均集成在记录回放设备机箱内；存储设备为通用的磁盘阵列，可根据需要选择机械硬盘或固态硬盘作为存储介质，磁盘阵列主机接口为双口万兆以太网。整个系统基于CPCI工控机架构，CPCIe AD/DA板卡与主控板之间数据传输采用CPCIe高速串行总线技术，万兆以太网子卡与主控板之间采用与之独立的PCIe总线进行互联，从而实现了系统对高速持续数据流的实时记录与回放。万兆以太网子卡提供两路万兆以太网接口连接，两个接口可以绑定使用，从而提供更高的磁盘阵列主机接口性能。
[0017]基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备完全遵循CPCIe规范的要求，CPCIe功能板卡牢牢地固定在机箱内，顶端和底部均有导轨的支持。前面板紧固装置将前面板与周围的机架安全地固定在一起。卡与槽的连接部分通过针孔连接器紧密地连接，卡的四面均被牢牢地固定在其位置上，因此即使在剧烈的冲击和震动场合，也能保证持久的连接而不会接触不良。经测试，该架构的实时记录回放设备的振动指标可达3.5grmso
[0018]上述实施例的记录回放设备采用通用的CPCI工控机箱，背板设计支持PCIe连接，主控板和功能板卡均使用专用高速接插件实现PCIe连接。事实上，无论是基于服务器PCIe总线架构还是基于OpenVPX总线架构的系统抑或是本系统本质上均采用PCIe总线作为主控板与功能板卡之间实时数据传输的协议。PCIe总线作为一种高速串行总线技术，实现点到点的数据传输，由于其连接的设备独享通道带宽，因而比PCI总线具有更高的数据传输性能。一个Gen2x8的PCIe总线连接，单个通道可达5Gbps的数据率，x8的连接可提供4GB/s的峰值带宽。不同架构的系统在物理层上对PCIe总线的支持是不一样的，也就是说不同的架构在结构形式上大相径庭。基于CPCIe架构和OpenVPX架构的系统PCIe接口采用2_密度的专用的高速针孔接插件，而基于服务器PCIe总线架构的设备采用普通的金手指接插件。这也决定了 CPCIe架构和OpenVPX架构的系统性能和可靠性指标要显著优于基于服务器PCIe总线架构的设备。
[0019]本实用新型解决了市场上实时记录回放设备要么可靠性不高，要么价格比较昂贵的缺点和不足。基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备采用通用的CPCI工控机架构，结构简单，可扩展性强。
[0020]本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
[0021 ] 本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0022]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备，其特征在于，包括:CPCI工控机箱，CPCIe主控板，万兆以太网板卡，CPCIe AD/DA功能板卡，以及磁盘阵列，其中: CPCIe主控板、万兆以太网板卡、CPCIe AD/DA功能板卡分别通过CPCI工控机箱内部顶端和底部的导轨卡接在CPCI工控机箱内部，在CPCIe主控板、万兆以太网板卡、CPCIeAD/DA功能板卡与导轨卡接的连接槽处采用针孔连接器相连接，CPCIe AD/DA功能板卡与CPCIe主控板之间通过CPCIe总线相连接，CPCIe主控板与万兆以太网板卡之间通过PCIe总线相连接，万兆以太网板卡与磁盘阵列之间通过万兆以太网光纤接口相连接。
2.根据权利要求1所述的实时记录回放设备，其特征在于，所述磁盘阵列为机械硬盘或固态硬盘。
3.根据权利要求1所述的实时记录回放设备，其特征在于，所述万兆以太网光纤接口共有两路。
4.根据权利要求1所述的实时记录回放设备，其特征在于，所述CPCI工控机箱的前面板通过紧固装置与周围的机架固定在一起。
【专利摘要】本实用新型公开一种基于CPCIe总线架构的实时记录回放设备，包括：CPCI工控机箱，CPCIe主控板，万兆以太网板卡，CPCIe AD/DA功能板卡，以及磁盘阵列，CPCIe主控板、万兆以太网板卡、CPCIe AD/DA功能板卡分别通过CPCI工控机箱内部顶端和底部的导轨卡接在CPCI工控机箱内部，在CPCIe主控板、万兆以太网板卡、CPCIe AD/DA功能板卡与导轨卡接的连接槽处采用针孔连接器相连接，CPCIe AD/DA功能板卡与CPCIe主控板之间通过CPCIe总线相连接，CPCIe主控板与万兆以太网板卡之间通过PCIe总线相连接，万兆以太网板卡与磁盘阵列之间通过万兆以太网光纤接口相连接。
【IPC分类】G06F13-38, G06F3-06
【公开号】CN204515754
【申请号】CN201520252476
【发明人】夏传荣, 张威
【申请人】北京宏锐星通科技有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月23日