一种ARINC818总线链路速率自动适配的方法与流程

一种arinc818总线链路速率自动适配的方法
技术领域
1.本发明涉及航空视频总线技术领域，具体为一种基于fpga高速串行收发器的arinc818总线链路速率自动适配的方法。


背景技术：

2.航空数字视频总线（advb，又称arinc818）是基于fc
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av标准制定的航空电子视频传输标准，该协议实现了视频流数据在光纤网络中的传输和交换，规定了视频流与fc帧之间的映射规则。advb协议允许的链路速率有1.0625gbps、2.125gbps、3.1875gbps、4.25gbps等。根据被传输的视频数据的格式选择与之匹配的光纤通道的链路速率，才能保证链路利用率最大化，减少带宽损失、降低成本。
3.arinc818视频总线技术由于其独特的技术优势,必将成为新型航空电子视频系统的主流技术。深入研究和开发arinc818总线技术,对我国军事和商业航空电子视频领域的技术发展具有深远的意义。因此，我们提出基于fpga高速串行收发器的arinc818总线链路速率自动适配的方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于fpga高速串行收发器的arinc818总线链路速率自动适配的方法，基于fpga高速串行收发器，解决上述背景技术提出的根据被传输的视频数据的格式选择与之匹配的光纤通道的链路速率，才能保证链路利用率最大化，减少带宽损失、降低成本的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种arinc818总线链路速率自动适配的方法，基于fpga高速串行收发器，包括fpga高速串行收发器链路速率动态重配置，高速串行收发器链路速率轮询，arinc818协议端线速率重配置三部分，通过在接收端使用高速串行收发器链路速率动态重配置的方法来实现与发送端之间的速率握手，其中匹配过程使用线速率轮询方式，每隔一段时间进行不同线速率的轮询，通过判断链路握手状态，确定当前发送端的链路速率，进而实现与发送端的链路速率匹配。
6.优选的，所述高速串行收发器链路速率动态重配置：主要针对xilinx高速串行通信接口ip，接收端对高速串行收发器通过参数配置，可将其线速率分别配置为1.0625gbps，2.125gbps、3.1875gbps、4.25gbps四种arinc818链路速率，xilinx高速串行收发ip可通过动态重配置接口，重新配置其内部pll系数，进而重新配置高速收发端口的链路速率。
7.优选的，所述fpga高速串行收发器，其ip提供的可配置pll系数与链路线速率的计算关系为，即f
pllclkout=
f
pllclkin*（n1*n2）/m
,即f
linerate=
f
pllclkout*2/d
其中f
pllclkin
为外部参考时钟，f
pllclkout
为pll时钟输出，f
linerate
为高速串行收发器的链路速率。
8.优选的，所述fpga高速串行收发器链路速率轮询方法为：通过监控高速串行收发器返回的链路状态来判断接收端与发送端的线速率是否一致，如果不一致则通过参数配置更改高速串行收发器线速率，再次进行判断，直到接收端与发送端的线速率一致，最后将扫描结果回馈到arinc818协议端。
9.优选的，所述高速串行收发器线速率后，其自适应扫描的实现步骤如下：第一步：首先将高速串行收发器线速率配置为1.0625gbps；第二步：等待一段时间后监控高速串行收发器链路状态，如果状态返回为已成功握手，则执行第四步，否则执行第三步；第三步：重新配置高速串行收发器线速率为其它线速率，如2.125gbps、3.1875gbps、4.25gbpsarinc818链路速率，执行第二步；第四步：检测并获取当前线速率，并将当前高速串行收发器ip的配置参数信息固定，退出高速串行收发器链路速率轮询状态；第五步：从高速串行收发器获取链路线速率信息与工作状态；第六步：根据获取到的链路线速率信息与状态，预估arinc818协议端的工作状态，并重新配置arinc818协议端参数，使其适应不同视频分辨率接收的需求。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于fpga高速串行收发器的arinc818总线链路速率自动适配的实现方法，提出了通过在接收端使用高速串行收发器链路速率动态重配置的方法来实现与发送端之间的速率握手，其中匹配过程使用线速率轮询方式，每隔一段时间进行不同线速率的轮询，通过判断链路握手状态，确定当前发送端的链路速率，进而实现与发送端的链路速率匹配，支持1.0625gbps、2.125gbps、3.1875gbps、4.25gbps四种arinc818链路速率，并根据匹配到的速率特征计算可支持的视频分辨率范围来判断视频状态，以实现整个收发模块的自适应能力，此外依据自动速率匹配方法，可实现多种分辨率视频通过arinc818总线自适应收发，相比于单链路速率的设计，该方法可满足多种分辨率视频自适应传输的需求，对我国军事和商业航空电子视频领域的技术发展具有深远的意义。
附图说明
11.图1为本发明的链路速率自适应匹配方法原理框图。
12.图2为本发明的高速串行收发器动态重配置参数示意图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
14.请参阅图1
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图2，本发明提供一种技术方案：一种arinc818总线链路速率自动适配的方法，使用fpga高速串行收发器，包括
fpga高速串行收发器链路速率动态重配置，高速串行收发器链路速率轮询，arinc818协议端线速率重配置三部分，通过在接收端使用高速串行收发器链路速率动态重配置的方法来实现与发送端之间的速率握手，其中匹配过程使用线速率轮询方式，每隔一段时间进行不同线速率的轮询，通过判断链路握手状态，确定当前发送端的链路速率，进而实现与发送端的链路速率匹配。
15.所述高速串行收发器链路速率动态重配置：主要针对xilinx高速串行通信接口ip，接收端对高速串行收发器通过参数配置，可将其线速率分别配置为1.0625gbps，2.125gbps、3.1875gbps、4.25gbps四种arinc818链路速率，xilinx高速串行收发ip可通过动态重配置接口，重新配置其内部pll系数，进而重新配置高速收发端口的链路速率。
16.高速串行收发器ip提供的可配置pll系数如图2所示，pll系数与链路线速率的计算关系如下所示：，即f
pllclkout=
f
pllclkin*（n1*n2）/m
，即f
linerate=
f
pllclkout*2/d
其中f
pllclkin
为外部参考时钟，f
pllclkout
为pll时钟输出，f
linerate
为高速串行收发器的链路速率，arinc818外部常用产考时钟为212.5mhz，则对应的参数配置如下表所示：表1不同线速率对应的参数配置表通过外部动态配置接口，如表1所示，将高速串行收发器ip对应的参数进行配置，可实现链路速率的动态重配置。
17.所述高速串行收发器链路速率轮询：通过监控高速串行收发器返回的链路状态来判断接收端与发送端的线速率是否一致，如果不一致则通过参数配置更改高速串行收发器线速率，再次进行判断，直到接收端与发送端的线速率一致，最后将扫描结果回馈到arinc818协议端。
18.所述线速率自适应扫描的实现步骤如下：第一步：首先将高速串行收发器线速率配置为1.0625gbps；第二步：等待一段时间后监控高速串行收发器链路状态，如果状态返回为已成功握手，则执行第四步，否则执行第三步；第三步：重新配置高速串行收发器线速率为其它线速率，如2.125gbps、3.1875gbps、4.25gbpsarinc818链路速率，执行第二步；第四步：检测并获取当前线速率，并将当前高速串行收发器ip的配置参数信息固定，退出高速串行收发器链路速率轮询状态；第五步：从高速串行收发器获取链路线速率信息与工作状态；
第六步：根据获取到的链路线速率信息与状态，预估arinc818协议端的工作状态，并重新配置arinc818协议端参数，使其适应不同视频分辨率接收的需求。