光纤通道协议处理模块的设计与验证

发布时间：2017-04-04 23:11

  本文关键词：光纤通道协议处理模块的设计与验证，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光纤通道融合了网络通信技术和通道控制技术的优点,以适应当今不断发展的高速高性能数据传输的要求,现已成为一种高速传输数据、音频和视频信号的ANSI串行通信标准。光纤通道具有延迟低、兼容性好、可靠性高、传输速度快和传输距离远等优点,光纤通道成为新一代统一航空电子网络的必然选择。航空电子环境下的光纤通道匿名消息(FC-AE-ASM)协议用于支持航空电子应用的处理器、传感器和显示器之间安全、低延迟的通信。对通信数据消息的收发处理是决定协议能否正常工作的基础与关键,研究设计基于FC-AE-ASM的光纤通道协议处理模块,对于构建新一代先进综合式航空电子系统具有重要的意义。光纤通道协议处理模块是上层映射协议能够与FC网络进行数据通信的基础。本文在深入分析光纤通道协议以及FC-AE-ASM协议的基础上,研究了光纤通道协议处理模块的设计,光纤通道协议和ASM协议中数据发送和接收方式的实现,最后基于模型方式搭建虚拟验证环境,初步验证了光纤通道协议处理模块的功能。论文是在对光纤通道协议的帧协议与流量控制进行深入研究和分析的基础上,根据航空电子环境下FC-AE-ASM协议对数据收发的需求,按照协议的层次结构与帧收发的数据流程,从消息数据的调度、数据帧的组织处理和帧的发送和接收这三方面分别分析了光纤通道协议处理模块对消息数据发送和接收的处理过程,给出了光纤通道协议模块的总体设计方案、设计原理和工作流程。基于对光纤通道协议处理模块的设计与实现,提出了对该设计各部分功能的总体验证方案,深入分析了光纤通道协议处理模块的实际工作环境,设计了在虚拟环境下的主机接口模块、片上总线模块和外部FC端口的功能模型,采用基于模型验证方法搭建了光纤通道协议处理模块的虚拟验证平台,验证了光纤通道协议处理模块的通信控制信息配置、端口状态、链路原语、信用管理和消息传输等功能的正确性。光纤通道协议处理模块支持对上层FC-AE-ASM协议的支持,能够进行点对点结构或者交换式连接,能够进行帧发送和接收CRC校验,具备缓冲区到缓冲区的信用管理功能,支持不同消息的队列优先级调度,支持可配置的1Gbps与2Gbps速率选择等。本文的研究与工作将为国内对光纤通道协议或者航空电子环境下ASM协议的研究提供一定的助力,加紧对光纤通道技术的突破,减少在该领域中与国外的差距,加快我国航电系统领域光纤通道产品的开发和应用速度。
【关键词】：光纤通道 FC-AE-ASM 协议处理 模型设计 虚拟验证
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.04
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 缩略语对照表10-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景与研究意义13-14
• 1.2 国内外发展现状14-16
• 1.3 主要工作与论文结构16-19
• 1.3.1 主要工作16
• 1.3.2 论文结构16-19
• 第二章 光纤通道概述19-33
• 2.1 光纤通道协议研究19-28
• 2.1.1 光纤通道技术相关组织19-20
• 2.1.2 光纤通道特点20-21
• 2.1.3 协议层次结构21-22
• 2.1.4 拓扑结构22-25
• 2.1.5 服务类型25-26
• 2.1.6 帧格式26-28
• 2.2 上层映射协议FC-AE-ASM研究28-31
• 2.2.1 FC-AE-ASM协议简介28-29
• 2.2.2 FC-AE-ASM协议属性29-31
• 2.3 本章小结31-33
• 第三章 光纤通道协议处理模块设计33-45
• 3.1 体系结构设计33-35
• 3.2 消息帧组织35-36
• 3.3 消息收发流程36-38
• 3.3.1 消息发送流程36-37
• 3.3.2 消息接收流程37-38
• 3.4 光纤通道协议处理模块详细设计38-43
• 3.4.1 调度处理与DMA控制38-39
• 3.4.2 片上消息收发缓冲39
• 3.4.3 帧收发控制39-40
• 3.4.4 收发通道40-43
• 3.5 本章小结43-45
• 第四章 光纤通道协议处理模块验证45-61
• 4.1 功能验证45-46
• 4.2 虚拟验证平台搭建46-48
• 4.3 验证模型的设计48-52
• 4.3.1 主机接口模型设计49-50
• 4.3.2 片上总线模型设计50-51
• 4.3.3 FC模型设计51-52
• 4.4 验证项策划52-54
• 4.4.1 通信配置寄存器功能验证项52-53
• 4.4.2 端口状态验证项53-54
• 4.4.3 原语序列验证项54
• 4.4.4 信用管理验证项54
• 4.4.5 消息传输验证54
• 4.5 虚拟仿真验证及结果分析54-59
• 4.5.1 消息发送控制寄存器验证54-55
• 4.5.2 消息接收控制寄存器验证55-57
• 4.5.3 链路初始化验证57
• 4.5.4 信用管理验证57-58
• 4.5.5 消息传输验证58-59
• 4.6 本章小结59-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 总结61-62
• 5.2 展望62-63
• 参考文献63-65
• 致谢65-67
• 作者简介67-68

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