基于CPS1616型芯片的RapidIO交换机设计

发布时间：2022-01-16 06:09

　　RapidIO总线是一种基于数据包交换的高性能多处理器嵌入式背板总线。特高压直流输电控制保护平台需要大量的机箱内板卡数据交换,故选择RapidIO总线为板卡间提供数据交换介质。讨论了RapidIO交换机的硬件设计及硬件配置方法,以及软件初始化和配置,并探讨了交换机路由表的设计,提出了一种灵活配置组播路由的方法。 

【文章来源】：河南工程学院学报(自然科学版). 2020,32(04)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

六节点系统两种连接方式对比

交换机板卡的主要功能是提供节点间数据交换,除交换机桥片外,还需要处理器对其进行软件配置,但处理器只在上电配置桥片使用,其余时间空闲,所以该模块在配置桥片后可以当作处理器模块,这样可充分利用处理器,也节省了一个背板槽位。综上所述,设计该模块时需要桥片、处理器和RapidIO节点(通常由FPGA完成),ZYNQ芯片包含双核ARM芯片和FPGA,配上交换机桥片即可实现交换机及处理器节点的功能。ARM通过I2C配置交换芯片,FPGA的RapidIO端口与交换机桥片的一个端口相连,作为系统内的一个节点,交换机的其他端口通向背板,可连接系统内的其他节点。交换机板卡硬件如图2所示。交换机板卡的核心是交换机桥片的设计,交换机桥片选用IDT公司的CPS1616,该芯片延时低,有16个交换口,符合RapidIO 2.0协议,峰值吞吐率可达80 Gb/s,每个端口支持1.25 Gb/s、2.5 Gb/s、3.125 Gb/s、5 Gb/s、6 Gb/s的通信速率,支持X1、X2、X4等模式。该芯片支持8级优先级,支持各种路由模式,支持I2C或者维护包等多种配置方法,有诊断、性能监控等功能。

桥片除配置管脚外[4],还有16对差分输入管脚和16对差分输出管脚,用于连接16个RapidIO节点,其中一对通向本板,连接本板FPGA节点,其余的连到背板,连接系统内的其他节点。图4为桥片通信部分的原理图。图4 桥片通信部分原理图

【参考文献】：
期刊论文
[1]嵌入式高速通信系统设计[J]. 陈颖图,王爱林.  信息通信. 2020(02)
[2]RapidIO总线在嵌入式信号处理计算机中的应用研究[J]. 赵谦.  信息通信. 2019(11)
[3]一种RapidIO和FC的互联通信技术[J]. 张文俊.  电子技术与软件工程. 2019(14)



本文编号：3592090