一种光纤通道节点卡的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及信息传输技术领域，具体涉及一种光纤通道节点卡。
【背景技术】
[0002]光纤通道(FC)网络作为数据通信主总线应用于多种飞机航电系统，状态稳定，满足航电系统的先进综合化体系结构要求，已成为现在和未来军用航空电子系统总线的首选方案。光纤通道节点卡在整个FC网络中起核心管理作用，作为接口设备为模块/分系统提供通信接口，负责将应用的数据提交到网络上，或者从网络收取数据提交给应用，同时还具备网络管理和时钟同步的功能。
[0003]目前，我国光纤通道节点卡设计技术比较薄弱，国内还没有性能稳定、低功耗、重量轻、体积小的光纤通道节点卡。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种光纤通道节点卡，以解决或至少减轻【背景技术】中所存在的至少一处的问题。
[0005]本发明所采用的技术方案是:提供一种光纤通道节点卡，通过PCIe接口与主机连接，运行于Vxworks操作系统，并通过其FC端口把主机接至FC网络，包含，现场可编程门阵列FPGA，用于完成FC MAC、FC帧收发控制、FC_AE_ASM协议处理及主机接口工作;现场可编程门阵列配置闪存FPGA CFG Flash，用于存储现场可编程门阵列的文件;通信配置闪存，用于存储通信配置文件;JTAG口，位于板边，用于现场可编程门阵列的调试及更新现场可编程门阵列的文件；时钟振荡器0SC;复位芯片RST，监控系统上电状况，提供系统复位信号；CONN接口，提供所有输入输出信号；其中，所述现场可编程门阵列配置闪存FPGA CFG Flash、通信配置闪存、JTAG口、时钟振荡器OSC及CONN接口均与现场可编程门阵列FPGA连接;所述控制模块包含FC协议处理部分和PCIe主机接口两部分。
[0006]优选地，所述现场可编程门阵列选用Xilinx 7系列低功耗小封装，在保证处理性能的情况下，实现模块最小化设计。
[0007 ] 优选地，所述现场可编程门阵列FPGA的型号为XC7A1OOT。
[0008]优选地，所述现场可编程门阵列的配置为，可编程逻辑资源达到100K个，可配置逻辑块达到15K个;Block RAM最大达到4Mb以上；内嵌2个时钟管理单元;8路高速收发器，支持最高收发速度5Gbps以上；内部集成PCIe模块，可以支持x4;多个1 Bank，提供最多300个用户1 ；存储接口速率最高达到1066Mb/s。
[0009]优选地，所述时钟振荡器OSC产生包括212.5MHz系统时钟和10MHz的PCIe内部参考时钟。
[0010]优选地，在印刷电路板PCB的器件面及反面分别预留JTAG调试端口。
[0011]优选地，所述⑶NN接口中的外部电源输入为电压DC 5V，输入纹波不超过250mVp-P，电压范围4.75?5.25V，要在5V电压上进行电源变换。
[0012]优选地，所述FC协议处理部分包含FC-O层、FC-1层、FC-2层协议及FC-AE-ASM层协议处理。
[0013]优选地，所述PCIe主机接口主要实现PCIe接口协议处理及DMA控制功能。
[0014]优选地，所述FC节点卡的控制模块采用多通道并发读写设计，由中断事件驱动，实现低CPU占用率;各通道共享缓冲区，通过高效的队列管理机制，对系统内存需求较少，保证了数据传输顺序，实现了高速数据收发。
[0015]本发明的有益效果:本发明的光纤通道节点卡所选用的FPGA在保证处理系能的前提下，具有体积小、低功耗的特点，硬件配置少，降低了总功耗，使光纤通道节点卡性能更加稳定，且重量较轻，适合机载要求。
[0016]控制模块采用多通道并发读写设计，由中断事件驱动，实现低CPU占用率;各通道共享缓冲区，通过高效的队列管理机制，对系统内存需求较少，保证了数据传输顺序，实现了高速数据收发。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的光纤通道节点卡的示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0019]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0020]如图1所示，一种光纤通道节点卡，通过PCIe接口与主机连接，运行于Vxworks操作系统，并通过其FC端口把主机接至FC网络，包含，现场可编程门阵列FPGA，用于完成FC MAC、FC帧收发控制、FC-AE-ASM协议处理及主机接口工作。
[0021 ] 现场可编程门阵列内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块1B(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。FPGA的基本特点主要有:
[0022]I)采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。
[0023]2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。
[0024]3)FPGA内部有丰富的触发器和1/0引脚。
[0025]4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。[0026 ] 5 )FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。
[0027]可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。
[0028]
[0029]现场可编程门阵列配置闪存FPGA CFG Flash，用于存储FPGA Image文件；通信配置Flash，用于存储通信配置文件;JTAG口，位于板边，用于FPGA调试及更新FPGA Image;时钟振荡器OSC;复位芯片RST，监控系统上电状况，提供系统复位信号;CONN接口，提供所有输入输出信号;其中，所述现场可编程门阵列配置闪存FPGA CFG Flash、通信配置Flash、JTAG口、时钟振荡器OSC及CONN接口均与现场可编程门阵列FPGA连接;所述控制模块包含FC协议处理部分和PCIe主机接口两部分。
[0030]在本实施例中，FPGA选用Xilinx7系列低功耗小封装，在保证处理性能的情况下，实现模块最小化设计。其优点在于，体积较小，功耗低，性能更加稳定。
[0031 ] 在本实施例中，现场可编程门阵列FPGA的型号为XC