一种PCIe接口的双路FC电路结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于计算机硬件技术，涉及一种PCIE接口的双路FC电路结构。
【背景技术】
[0002]FC网络具有高带宽、低延迟和高可靠等特点，非常适合在对数据传输的实时性、可靠性有较高要求的航空电子系统中使用。
[0003]在航空应用的特殊环境中，面对多处理器的高功能密度、性能密度器数据处理需求，多处理器和FC网络之间的数据吞吐率在一定程度上影响着处理的整体性能。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为解决【背景技术】中存在的上述技术问题，而提供一种高效的一种PCIE接口的双路FC电路结构，能够解决附带高性能处理器、通用处理单元、双路PCIe主机接口、双路ASM协议处理接口的FC-AE-ASM协议处理电路设计的问题，为搭建机载FC网络平台提供保障。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:本实用新型为一种PCIE接口的双路FC电路结构，其特殊之处在于:该电路包含处理器、交叉开关模块、通用处理单元、主机接口和ASM协议处理器;处理器和交叉开关模块通过双向数据DMA通道连接，交叉开关模块通过双向的PLBO、PLBl总线和通用处理单元连接;交叉开关模块通过双向的PLBO总线和主机接口及ASM协议处理器连接，主机接口通过双向的总线和控制接口与ASM协议处理器连接。
[0006]上述通用处理单元包括连接在PLBl总线上的指令存储器、片外存储器控制器接口，连接在PLBO总线上的数据存储器、桥接器，以及连接在OPB总线上的看门狗定、实时时钟、定时器、串行接口和通用输入输出接口；所述OPB总线和PLBO总线之间通过桥接器进行连接。
[0007]上述PLB0、PLB1总线采用128位数据宽度;OPB总线采用64位或者32位数据宽度。
[0008]上述主机接口包括依次连接的第一PCIe链路、第一PCIe IP和第一DMA以及依次连接的第二PCIe链路、第二PCIe IP和第二DMA，所述第一DMA和第二DMA分别与ASM协议处理器连接。
[0009]上述第一PCIe链路和第二PCIe链路的串行接口均采用4线接口向下兼容I线接口。
[0010]上述第一PCIe IP和第二PCIe IP均采用与PCIe协议1.3兼容的PCIe IP核。
[0011]上述第一 DMA和第二 DMA均采用DMA通道。
[0012]上述ASM协议处理接口包括:依次连接的第一FC-AE-ASM协议处理模块、第一SerDes和第一 FC链路以及第二 FC-AE-ASM协议处理器模块、第二 SerDes和第二 FC链路，所述第一 DMA和第一 FC-AE-ASM协议处理模块连接，所述第二 DMA和第二 FC-AE-ASM协议处理器模块连接。
[0013]上述处理器类型为PowerPC460或者PowerPC470。
[0014]上述处理器和通用处理单元采用CoreConnect总线互联。
[0015]本实用新型为了解决多处理器应用环境下，带PCIe接口的处理器和FC网络之间数据高效交互的问题，以提高机载环境FC网络数据处理的性能，提出一种PCIe接口的双路FC电路结构，电路内部包含嵌入式处理器、通用处理单元、多主机接口、多ASM协议处理接口，可同时实现两路FC-AE-ASM协议数据的解析和处理，为在多处理器的应用情形下，搭建机载FC网络应用环境提供保障。
【附图说明】
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[0016]图1是本实用新型的电路结构图。
【具体实施方式】
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[0017]参见图1，本实用新型提供的一种PCIe接口的双路FC电路，芯片内部包含处理器1、交叉开关模块2、通用处理单元3、主机接口 4，以及ASM协议处理器5。
[0018]其中，处理器I和交叉开关模块2通过双向数据DMA通道连接，交叉开关模块2通过双向的PLBO、PLB1总线和通用处理单元3连接;交叉开关模块2通过双向的PLBO总线和主机接口4，以及ASM协议处理器5连接，主机接口 4通过双向的总线和控制接口与ASM协议处理器5连接。
[0019]处理器I写操作时，处理器I通过DMA通道发写指令到交叉开关模块2，交叉开关模块2根据写地址的译码，使用双向的PLBO和PLBI接口，实现对通用处理单元3中外围设备、主机接口 4、ASM协议处理器5接口的初始化写配置;处理器I读操作时，处理器I通过DMA通道发读指令到交叉开关模块2，交叉开关模块2根据读地址的译码，使用双向的PLBO和PLBl接口，获取通用处理单元3中外围设备、主机接口4、ASM协议处理器5接口的状态信息；在处理器I的配置操作完成后，主机接口 4和ASM协议处理器5通过双向的数据总线实现PCIe接口、PCIe接口和ASM协议处理器之间的高带宽数据的交互。
[0020]处理器I通过DMA通道发写指令或读操作到交叉开关模块2，交叉开关模块2根据写地址的译码，使用双向的PLBO和PLBI接口，实现对通用处理单元3中外围设备、主机接口 4、ASM协议处理器5接口的初始化写配置或状态信息，配置操作完成后，主机接口 4和ASM协议处理器5通过双向的数据总线实现PCIe接口、PCIe接口和ASM协议处理器之间的高带宽数据的交互。本实用新型提供的PCIe接口的双路FC电路结构，能够解决附带高性能处理器、通用处理单元、双路PCIe主机接口、双路ASM协议处理接口的FC-AE-ASM协议处理电路设计的问题，为搭建机载FC网络平台提供保障。
[0021]处理器I的类型可为PowerPC460、PowerPC470以及类似处理器;该处理器运行频率可选择;选择方式为片外引脚跳线选择以及软件配置选择。
[0022]通用处理单元3包括，连接在PLBl总线上的指令存储器301、片外存储器控制器接口 302，连接在PLBO总线上的数据存储器307、桥接器308，以及连接在OPB总线上的看门狗定303、实时时钟304、定时器305、串行接口 306，和通用输入输出接口 309。
[0023]其中所述片外存储器接口302用于处理器上电时从芯片外部的存储器中进行启动程序加载，处理器启动后，将需要执行的指令通过PLBl总线存放在指令存储器301中，将需要处理的数据通过PLBO总线存放在数据存储器307中。低速的处理器外部设备，如看门狗303、实时时钟304、定时器305、串行接口 306，和通用输入输出接口 309挂接在OI3B总线上，OPB总线和PLBO总线之间使用桥接器308进行连接，实现PLBO和OPB的数据交互。
[0024]用处理单元3，还可以包括其他类似功能模块，如:以太网通信/调试接口、IIC接口、SPI接口等。通用处理单元3中的各种设备，可以根据通信数据以及传输延迟等的要求，可以挂接在PLB总线或者OPB总线上。
[°°25] 处理器以及通用处理单元3:采用CoreConnect总线互联。PLBO、PLBl总线采用128位数据宽度;OPB总线采用64位或者32位数据宽度;PLBO总线与OPB总线之间采用总线桥接器实现。
[0026]主机接口4采用第一PCIe链路401、第一PCIe IP402、第一DMA403，实现第一路PCIe主机接口的数据到ASM协议处理器5的双向高效传输；采用第二PCIe链路404、第二PCIeIP405、第二 DMA406，实现第二路PCIe主机接口的数据到ASM协议处理器5的双向高效传输；DMA的优先级采用先进先出队列的方式进行管理。
[0027]第一 PCIe链路401、第二 PCIe链路404的串行接口为4线，向下兼容I线。
[0028]ASM协议处理接口 5采用第一 FC-AE-ASM协议处理模块501和第二 FC-AE-ASM协议处理器模块504，实现FC-AE-ASM协议解析和处理;采用第一 SerDes502、第二 SerDes505的模拟电路实现高速串并转换电路，采用数字电路实现8B/10B编解码功能，模拟与数字接口采用自定义接口 ；第一FC链路503、第二FC链路504的线速率1.0625Gbps、2.125Gbps，可选择。
【主权项】
1.一种PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:该电路包含处理器、交叉开关模块、通用处理单元、主机接口和ASM协议处理器;所述处理器和交叉开关模块通过双向数据DMA通道连接，所述交叉开关模块通过双向的PLB0、PLB1总线和通用处理单元连接;交叉开关模块通过双向的PLBO总线和主机接口及ASM协议处理器连接，主机接口通过双向的总线和控制接口与ASM协议处理器连接。2.根据权利要求1所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:所述通用处理单元包括连接在PLBI总线上的指令存储器、片外存储器控制器接口，连接在PLBO总线上的数据存储器、桥接器，以及连接在OPB总线上的看门狗定、实时时钟、定时器、串行接口和通用输入输出接口；所述OPB总线和PLBO总线之间通过桥接器进行连接。3.根据权利要求2所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:所述PLBO、PLBl总线采用128位数据宽度;OPB总线采用64位或者32位数据宽度。4.根据权利要求2所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:所述主机接口包括依次连接的第一PCIe链路、第一PCIe IP和第一DMA以及依次连接的第二PCIe链路、第二PCIe IP和第二DMA，所述第一DMA和第二DMA分别与ASM协议处理器连接。5.根据权利要求4所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:所述第一PCIe链路和第二 PCIe链路的串行接口均采用4线接口向下兼容I线接口。6.根据权利要求4所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:所述第一PCIeIP和第二PCIe IP均采用与PCIe协议1.3兼容的PCIe IP核。7.根据权利要求4所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:所述第一DMA和第二 DMA均采用DMA通道。8.根据权利要求4所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:所述ASM协议处理接口包括:依次连接的第一FC-AE-ASM协议处理模块、第一 SerDes和第一FC链路以及第二FC-AE-ASM协议处理器模块、第二 SerDes和第二 FC链路，所述第一 DMA和第一 FC-AE-ASM协议处理模块连接，所述第二 DMA和第二 FC-AE-ASM协议处理器模块连接。9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于，所述处理器类型为PowerPC460或者PowerPC470 ο10.根据权利要求9所述的PCIe接口的双路FC电路结构，其特征在于:所述的处理器和通用处理单元采用CoreConnect总线互联。
【专利摘要】本实用新型涉及一种PCIe接口的双路FC电路结构。该电路包含处理器、交叉开关模块、通用处理单元、主机接口和ASM协议处理器；处理器和交叉开关模块通过双向数据DMA通道连接，交叉开关模块通过双向的PLB0、PLB1总线和通用处理单元连接；交叉开关模块通过双向的PLB0总线和主机接口及ASM协议处理器连接，主机接口通过双向的总线和控制接口与ASM协议处理器连接。本实用新型可同时实现两路FC-AE-ASM协议数据的解析和处理，为在多处理器的应用情形下，搭建机载FC网络应用环境提供保障。
【IPC分类】G06F13/42
【公开号】CN205263807
【申请号】CN201521037490
【发明人】李攀, 杨海波, 蔡叶芳, 王玉欢, 霍卫涛
【申请人】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月11日