基于内存反射技术的实时网络接口卡研制

发布时间：2020-08-02 09:10

【摘要】：在计算机实时系统中,为了保证整个系统的实时性,要求系统中网络传输具有实时特性。传统的网络技术,如以太网、FDDI等在实时应用中存在几方面的缺点,不利于系统整体性能的提高。反射内存网是一种高速、实时、确定性的网络,因此,研制基于内存反射技术的实时网络接口卡,组建反射内存网,有重要的应用价值。 本文在详细研究了反射内存网工作原理的基础上,采用SDRAM作为反射内存卡的反射内存,设计了反射内存卡。在FPGA内部设计了反射内存卡控制和状态寄存器组,设计了PCI接口控制逻辑,设计了SDRAM控制逻辑,数据存取控制逻辑,多个用于数据缓存的FIFO及其控制逻辑,提高了数据传输吞吐率,避免了内存读写冲突。 采用高速SerDes及光纤收发器设计了光传输模块,串行传输速率达1.0625Gb/s,并在FPGA内部设计了8B/10B数据编码器和解码器、实现了对SerDes时序的控制和数据奇偶校验逻辑。定义了四种类型的网络中断和与其相对应的四组中断FIFO,设计了中断数据和普通数据的数据包格式,支持组建反射内存网。 反射内存卡与上位机间通过PCI总线通信,开发了Windows XP内核下的PCI设备驱动程序,为应用程序提供相关的API接口。 最后编写了用于测试的应用程序,对反射内存卡进行了测试,测试结果表明该卡的功能和性能稳定,满足技术要求,可以实现不同节点间数据的实时传输。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP334.7

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本文编号：2778318