一种AFDX总线交换设备的制作方法

本技术涉及航空电子通信，具体涉及一种afdx总线交换设备。

背景技术：

1、机载网络总线技术是解决航空电子系统信息综合和功能综合的关键技术之一。一代航电系统架构提出一代总线要求，新一代总线也进一步支持下一代航电系统架构的发展。航空电子系统架构经历了分立式、联合式、综合式和先进综合式的演变过程，机载总线也由rs422、arinc429等点对点、点对多形式发展为1553b总线型和1394b的环状结构，再到afdx和fc等交换网络。作为典型混合系统关键的无人机，希望以统一的总线通信网络，实现优化的系统架构设计，这就对总线网络提出了更高的实时性、可靠性，以及更高的带宽和更好的适应性等要求。

2、afdx是一种为航空电子系统中子系统间的数据交互而定义的电气特性的标准协议，由工业标准的以太网通信协议经过适应性改进形成，具有相对较高的实时性、可靠性，以及对恶劣环境更好的适应性。传统的afdx总线系统主要由航空电子综合计算机子系统、afdx终端系统、afdx网络交换机和虚拟链路组成，整个系统的搭建相对复杂，会涉及到多设备之间的协作运行。由此可见，现有总线拓扑结构下的afdx总线系统存在布线复杂、连接设备较多和传输速率较低等应用瓶颈。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种afdx总线交换设备，能够有效克服现有技术所存在的布线复杂、afdx通信网络性能较差的缺陷。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

5、一种afdx总线交换设备，包括通过3u vpx标准背板进行通信交互的第一控制板、第二控制板、网络交换板、扩展板，以及核心板，所述核心板通过连接器与网络交换板连接，所述网络交换板引出八路以太网接口、两路双冗余afdx接口和一路gpio输入输出接口；

6、以太网接口，其中两路以太网接口对内分别连接至第一控制板、第二控制板，剩余六路以太网接口对外通过六类以太网线连接至其他以太网终端，进行设备间大带宽数据的交互；

7、两路双冗余afdx接口，通过网线连接至afdx终端；

8、所述核心板包括fpga芯片，所述fpga芯片连接内存模块、第一存储模块和第二存储模块，所述fpga芯片通过ctolc连接器与网络交换板连接；

9、所述网络交换板包括phy接口板，所述phy接口板通过与ctolc连接器适配的csolc连接器连接fpga芯片；

10、所述phy接口板包括第一phy芯片、第二phy芯片和第三phy芯片，所述第一phy芯片通过两路qsgmii接口连接csolc连接器，所述第一phy芯片通过网络变压器向vpx连接器输出八路以太网接口；

11、所述第二phy芯片、第三phy芯片分别通过一路sgmii接口连接csolc连接器，所述第二phy芯片、第三phy芯片分别通过网络变压器向vpx连接器各输出一路afdx接口。

12、优选地，所述fpga芯片接入系统时钟模块、链路时钟模块和复位模块。

13、优选地，所述系统时钟模块采用50mhz的单端晶振，所述链路时钟模块采用125mhz的差分晶振。

14、优选地，所述第一phy芯片、第二phy芯片、第三phy芯片分别接入第一参考时钟、第二参考时钟、第三参考时钟。

15、优选地，所述八路以太网接口均为支持10/100/1000mbps自适应的以太网接口。

16、(三)有益效果

17、与现有技术相比，本实用新型所提供的一种afdx总线交换设备，具有以下有益效果：

18、1)能够有效克服现有技术所存在的布线复杂、afdx通信网络性能较差的缺陷，大大提升afdx通信网络的传输速率，具有高实时性、高可靠性、高适应性和低延时的特点；

19、2)采用vpx架构，使得设备具有高带宽，并且互联结构可灵活配置，设备可扩展性较好。

技术特征：

1.一种afdx总线交换设备，其特征在于：包括通过3uvpx标准背板进行通信交互的第一控制板、第二控制板、网络交换板、扩展板，以及核心板，所述核心板通过连接器与网络交换板连接，所述网络交换板引出八路以太网接口、两路双冗余afdx接口和一路gpio输入输出接口；

2.根据权利要求1所述的afdx总线交换设备，其特征在于：所述fpga芯片接入系统时钟模块、链路时钟模块和复位模块。

3.根据权利要求2所述的afdx总线交换设备，其特征在于：所述系统时钟模块采用50mhz的单端晶振，所述链路时钟模块采用125mhz的差分晶振。

4.根据权利要求1所述的afdx总线交换设备，其特征在于：所述第一phy芯片、第二phy芯片、第三phy芯片分别接入第一参考时钟、第二参考时钟、第三参考时钟。

5.根据权利要求1所述的afdx总线交换设备，其特征在于：所述八路以太网接口均为支持10/100/1000mbps自适应的以太网接口。

技术总结
本技术涉及航空电子通信，具体涉及一种AFDX总线交换设备，包括通过3U VPX标准背板进行通信交互的第一控制板、第二控制板、网络交换板、扩展板，以及核心板，核心板通过连接器与网络交换板连接，网络交换板引出八路以太网接口、两路双冗余AFDX接口和一路GPIO输入输出接口；以太网接口，其中两路以太网接口对内分别连接至第一控制板、第二控制板，剩余六路以太网接口对外通过六类以太网线连接至其他以太网终端，进行设备间大带宽数据的交互；两路双冗余AFDX接口，通过网线连接至AFDX终端；本技术提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的布线复杂、AFDX通信网络性能较差的缺陷。

技术研发人员：冯文武,何宏早,喻正国,金小鹏,张来成,周浩
受保护的技术使用者：合肥华控天芯科技有限公司
技术研发日：20230808
技术公布日：2024/1/15