CN103139062B - 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的sap端口的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，该方法包括以下步骤：1)主机创建与外部实现通信联系的SAP端口；2)主机通过已经建立的SAP端口与外部数据实现交互。本发明提供了一种可靠性强、扩展领域宽以及实时性强的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法。

Description

用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，涉及一种用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法。

背景技术

随着微电子技术和信息技术的高速发展，航空电子系统结构发生了巨大的变化，对通信网络的性能需求不断提高，机载电子设备的智能化程度也不断提高。新一代的航电系统应该能够为飞行员提供实时决策咨询，对各种目标进行自动分类识别，对各种进攻武器进行实时发射计算、提供目标参数和引导控制等。机载系统资源的共享程度越来越高，航空电子通信网络上传输的不仅仅是命令和状态数据，还有大量的中间结果数据，要求通信网络具有更好的实时性、可靠性和可扩展性。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可靠性强、扩展领域宽以及实时性强的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，其特殊之处在于：所述用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法包括以下步骤：

1)主机创建与外部实现通信联系的SAP端口；

2)主机通过已经建立的SAP端口与外部数据实现交互。

上述步骤1)的具体实现方式是：

1.1)主机创建通信表；所述通信表包括ES终端配置表、发送SAP端口配置表、接收SAP端口配置表、发送VL配置表、接收VL配置表、RTC配置表、ICMP配置表、615A配置表以及SNMP配置表；

1.2)主机通过中断通知ES终端加载由步骤1.1)中主机所创建的通信表；

1.3)ES终端根据步骤1.1)中由主机所创建的通信表配置ES终端的物理层以及链路层；

1.4)主机根据通信表的发送SAP端口配置表以及接收SAP端口配置表对发送SAP端口以及接收SAP端口分配接收与发送存储空间。

上述步骤1.2)的具体实现方式是：所述主机根据通信表调用LoadCfg(U32escfg，U32ESID)函数，为所有发送SAP端口以及接收SAP端口分配连续的地址空间，并进行大小端转换，通过中断通知ES终端加载由步骤1.1)中由主机所创建的通信表。

上述步骤1.3)的具体实现方式是：所述ES终端收到步骤1.2)由主机所发送的加载中断后，调用LoadCfg(U32escfg，U32ESID)函数，将由主机所创建的通信表加载到本地存储空间，然后依次轮询所有被创建的发送SAP端口以及接收SAP端口。

上述步骤1.4)的具体实现方式是：主机根据发送SAP端口配置表以及接收SAP端口配置表，调用afdxCreateSAPPort(char*esname，unsignedintPortCfgID，unsignedint*portid，unsignedintaddrsum)函数来创建所有SAP端口，并根据端口ID给该端口进行分配消息存储空间。

上述步骤2)的具体实现方式是：

2.1)主机构建需要发送的消息并通过ES终端将该消息发送；

2.2)由ES终端接收外部消息并将该外部消息写入主机。

上述步骤2.1)的具体实现方式是：

2.1.1)主机调用通信表中的afdxSAPPortSndMsg(unsignedintportid，char*data，unsignedintdatalen，unsignedintip_dst，unsignedshortudp_dst)函数来构建需要发送的消息；主机根据发送SAP端口的ID把需要发送的消息拷贝到发送SAP端口的消息存储空间，并修改头指针；所述afdxSAPPortSndMsg函数中Portid为发送SAP端口的ID号；所述*data是主机内存地址；所述datalen是消息长度；所述ip_dst是要发送的目的IP地址，所述udp_dst是要发送的目的UDP地址；

2.1.2)ES终端根据Port_ID启动PCI上DMA将消息大小从主机内存取出，并启动DMA将消息从主机内存搬运至发送FIFO，然后修改尾指针；ES终端调用Convey_From_Host_Sap(U16Port_ID，U32Start_Addr，U16FlagID，U8MoreFlag)函数将需要发送的消息发送出去。

上述步骤2.2)的具体实现方式是：

2.2.1)ES终端调用RcvMsgFromSAP()函数接收外部消息，对接收到的消息包头进行校验，若通过再对接收SAP端口进行检测，若不通过，则丢弃外部消息；若接收SAP端口存在，则将此消息通过PCI上DMA拷贝到主机内存，然后修改尾指针；若接收SAP端口不存在，则丢弃外部消息；所述ES终端是将本地的IP地址和UDP地址通过PCI上的DMA搬运到主机内存中；

2.2.2)主机调用unsignedintafdxSAPPortRcvMsg(unsignedintportid，char*data，unsignedint*datalen，unsignedint*ip_src，unsignedshort*udp_src)函数来接收外部消息，并根据接收SAP端口的ID把外部消息从接收SAP端口的消息存储空间拷出，然后修改头指针；所述portid是端口ID号，所述*data是主机内存地址，所述*datalen是消息长度，所述*ip_src是提交的源IP地址，所述*udp_src是提交的源UDP地址。

本发明的优点是：

本发明提供的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法的关键在于根据AFDXSAP端口的特殊需求对AFDX中端系统的SAP端口进行设计，主要从主机端口的创建到ES内部协议栈的实现，为高性能的航电网络通信提供有效且可行的解决方案，该方法的研究将为实现大型飞机航空电子通信网络奠定基础，其具有可靠性强、扩展领域宽以及实时性强等的优点。

具体实施方式

本发明提供了一种用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，该方法包括以下步骤：

1)SAP端口是一个通信对象，消息存储在FIFO中，其长度可变。

2)主机和端系统采用PCI的Target0和Target1通道进行通信，在Target0通道中，实现了各种功能的寄存器，主机和ES内部不能同时对这个通道进行操作，两边的操作具有互斥性。Target1通道中，实现了主机与终端系统之间的信息交互，采用的规则是：主机只维护头指针，ES只维护尾指针。

3)PCI接口中还有一个可以进行DMA传输功能的主通道，ES终端系统可以作为PCI总线上的主设备，主动与PCI总线上的主机内存进行数据交换，对于DMA访问地址和数据大小是由ES内部来进行配置管理。

4)主机根据ES终端配置表、发送SAP端口配置表、接收SAP端口配置表、发送VL配置表、接收VL配置表等调用LoadCfg(U32escfg，U32ESID)函数，为所有端口分配连续的地址空间，并进行大小端转换，然后通过中断通知ES加载配置表。

5)主机根据端口配置表，调用afdxCreateSAPPort(char*esname，unsignedintPortCfgID，unsignedint*portid，unsignedintaddrsum)函数来创建所有SAP端口，并根据端口ID给该端口进行分配消息存储空间。

6)ES收到加载中断后，调用LoadCfg(U32escfg，U32ESID)函数，将ES终端配置表、发送SAP端口配置表、接收SAP端口配置表、发送VL配置表、接收VL配置表等加载到本地存储空间，然后依次轮询所有被创建的端口。

7)主机调用afdxSAPPortSndMsg(unsignedintportid，char*data，unsignedintdatalen，unsignedintip_dst，unsignedshortudp_dst)函数来发送消息，并根据端口ID把消息拷贝到该端口的消息存储空间，然后修改头指针。Portid为端口ID号，*data为主机内存地址，datalen为消息长度，ip_dst为要发送的目的IP地址，udp_dst为要发送的目的UDP地址。

8)ES内部调用Convey_From_Host_Sap(U16Port_ID，U32Start_Addr，U16FlagID，U8MoreFlag)函数来发送消息，根据Port_ID启动PCI上DMA将消息大小从主机内存取出，然后再次启动DMA将消息从主机内存搬运至发送FIFO，然后修改尾指针。与队列端口不一样的是要发送消息包头中的目的IP地址和目的UDP地址是主机指定的，而不是配置表中指定的。

9)ES内部调用RcvMsgFromSAP()函数来接收消息，对接收到的消息包头进行校验，若通过再对端口进行检测，若该端口存在则将此消息通过PCI上DMA拷贝到主机内存，然后修改尾指针。与队列端口不一样的是要将本地的IP地址和UDP地址通过PCI上的DMA搬运到主机内存中，而不是包头中的源IP地址和源UDP地址。

10)主机调用unsignedintafdxSAPPortRcvMsg(unsignedintportid，char*data，unsignedint*datalen，unsignedint*ip_src，unsignedshort*udp_src)函数来接收消息，并根据端口ID把消息从该端口的消息存储空间拷出，然后修改头指针。portid为端口ID号，*data为主机内存地址，*datalen为消息长度，*ip_src为提交的源IP地址，*udp_src为提交的源UDP地址。

Claims (7)

1.一种用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，其特征在于：所述用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法包括以下步骤：

1)主机创建与外部实现通信联系的SAP端口：

1.1)主机创建通信表；所述通信表包括ES终端配置表、发送SAP端口配置表、接收SAP端口配置表、发送VL配置表、接收VL配置表、RTC配置表、ICMP配置表、615A配置表以及SNMP配置表；

1.2)主机通过中断通知ES终端加载由步骤1.1)中主机所创建的通信表；

1.3)ES终端根据步骤1.1)中由主机所创建的通信表配置ES终端的物理层以及链路层；

1.4)主机根据通信表的发送SAP端口配置表以及接收SAP端口配置表对发送SAP端口以及接收SAP端口分配接收与发送存储空间；

2)主机通过已经建立的SAP端口与外部数据实现交互。

2.根据权利要求1所述的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，其特征在于：所述步骤1.2)的具体实现方式是：所述主机根据通信表调用LoadCfg(U32escfg，U32ESID)函数，为所有发送SAP端口以及接收SAP端口分配连续的地址空间，并进行大小端转换，通过中断通知ES终端加载由步骤1.1)中由主机所创建的通信表。

3.根据权利要求2所述的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，其特征在于：所述步骤1.3)的具体实现方式是：所述ES终端收到步骤1.2)由主机所发送的加载中断后，调用LoadCfg(U32escfg，U32ESID)函数，将由主机所创建的通信表加载到本地存储空间，然后依次轮询所有被创建的发送SAP端口以及接收SAP端口。

4.根据权利要求3所述的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，其特征在于：所述步骤1.4)的具体实现方式是：主机根据发送SAP端口配置表以及接收SAP端口配置表，调用afdxCreateSAPPort(char*esname，unsignedintPortCfgID，unsignedint*portid，unsignedintaddrsum)函数来创建所有SAP端口，并根据端口ID给该端口进行分配消息存储空间。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，其特征在于：所述步骤2)的具体实现方式是：

2.1)主机构建需要发送的消息并通过ES终端将该消息发送；

2.2)由ES终端接收外部消息并将该外部消息写入主机。

6.根据权利要求5所述的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，其特征在于：所述步骤2.1)的具体实现方式是：

2.1.1)主机调用通信表中的afdxSAPPortSndMsg(unsignedintportid，char*data，unsignedintdatalen，unsignedintip_dst，unsignedshortudp_dst)函数来构建需要发送的消息；主机根据发送SAP端口的ID把需要发送的消息拷贝到发送SAP端口的消息存储空间，并修改头指针；所述afdxSAPPortSndMsg函数中portid为发送SAP端口的ID号；所述*data是主机内存地址；所述datalen是消息长度；所述ip_dst是要发送的目的IP地址，所述udp_dst是要发送的目的UDP地址；

2.1.2)ES终端根据portid启动PCI上DMA将消息大小从主机内存取出，并启动DMA将消息从主机内存搬运至发送FIFO，然后修改尾指针；ES终端调用Convey_From_Host_Sap(U16portid，U32Start_Addr，U16FlagID，U8MoreFlag)函数将需要发送的消息发送出去。

7.根据权利要求6所述的用于航空专用全双工交换以太网终端系统的SAP端口的实现方法，其特征在于：所述步骤2.2)的具体实现方式是：

2.2.1)ES终端调用RcvMsgFromSAP()函数接收外部消息，对接收到的消息包头进行校验，若通过再对接收SAP端口进行检测，若不通过，则丢弃外部消息；若接收SAP端口存在，则将此消息通过PCI上DMA拷贝到主机内存，然后修改尾指针；若接收SAP端口不存在，则丢弃外部消息；所述ES终端是将本地的IP地址和UDP地址通过PCI上的DMA搬运到主机内存中；

2.2.2)主机调用unsignedintafdxSAPPortRcvMsg(unsignedintportid，char*data，unsignedint*datalen，unsignedint*ip_src，unsignedshort*udp_src)函数来接收外部消息，并根据接收SAP端口的ID把外部消息从接收SAP端口的消息存储空间拷出，然后修改头指针；所述portid是端口ID号，所述*data是主机内存地址，所述*datalen是消息长度，所述*ip_src是提交的源IP地址，所述*udp_src是提交的源UDP地址。