CN108055077A - 针对应用的光纤总线网络的验证装置及光纤总线网络 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种针对应用的光纤总线网络的验证装置及光纤总线网络,属于航天信息技术领域。所述针对应用的光纤总线网络的验证装置包括:光纤总线协议处理FPGA,用于连接光纤总线网络;以及DSP处理器,其连接至所述光纤总线协议处理FPGA,且用于运行光纤总线应用;其中,所述DSP处理器用于通过所述光纤总线协议处理FPGA向所述光纤总线网络发送关于光纤总线应用的总线应用信息,并基于响应于所述总线应用信息的反馈评估信息来验证所述光纤总线网络的工作性能。由此,能够较佳、且迅速地完成光纤总线应用在光纤总线网络上运行的效果,并且该验证装置具有通用化、能够兼容多种不同类型的网络拓扑。
Description
技术领域
本发明涉及航天信息技术领域,具体地涉及一种针对应用的光纤总线网络的验证装置及光纤总线网络。
背景技术
随着弹、箭、卫星等航天器平台及载荷系统中需进行传输和交互数据量日益增加,原有MIL-STD-1553B总线的1Mbps传输速率已经远远不能满足要求,必须采用新型高速光纤总线来替代。光纤总线(FC-AE)技术具有高带宽、确定性、低延迟、低误码率、抗干扰能力强、传输距离远、兼容性强等特点。
目前,光纤总线在航空、舰船领域已得到广泛的应用,在多个型号上得到了技术验证。但将光纤总线技术应用在航天领域时,需充分结合航天的应用特点,因此需要对所开发的光纤总线网的进行验证,现有技术中常规的验证方式是:方式一:在实验室利用仿真板卡和工控机搭建仿真验证平台;方式二:投产单机设备,搭建全物理网络验证平台。
但是,本申请的发明人在实践本申请的过程中发现,上述验证方式至少存在以下缺陷:在方式一中,实验室仿真环境与航天领域的实际应用差异较大,使得上层航天应用难以得到充分验证,问题难以在实验室阶段充分暴露;在方式二中,单机设备投产周期长、代价高,但无法在验证平台中通用。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种针对应用的光纤总线网络的验证装置及光纤总线网络,用以至少解决现有技术中的上层航天应用在实验阶段与实际的光纤总线网络中运行阶段的差异化大,而无法实现可靠验证,以及验证设备的通用性差的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例一方面提供一种针对应用的光纤总线网络的验证装置,该验证装置包括:光纤总线协议处理FPGA,用于连接光纤总线网络;以及DSP处理器,其连接至所述光纤总线协议处理FPGA,且用于运行光纤总线应用;其中,所述DSP处理器用于通过所述光纤总线协议处理FPGA向所述光纤总线网络发送关于光纤总线应用的总线应用信息,并基于响应于所述总线应用信息的反馈评估信息来验证所述光纤总线网络的工作性能。
优选的,所述验证装置还包括:光模块,用于连接光纤总线网络;以及其中,所述光纤总线协议处理FPGA与所述光模块相连接,且用于通过所述光模块与所述光纤总线网络之间交互总线应用信息。
优选的,所述验证装置还包括调试接口,用于接入所述光纤总线应用。
优选的,所述光纤总线协议处理FPGA以双通道的方式与所述光纤总线网络之间交互总线应用信息。
优选的,所述DSP处理器与所述光纤总线协议处理FPGA之间构建外部存储器接口。
优选的,所述验证装置还包括:同步动态随机存储器,其连接至所述外部存储器接口;其中,所述光纤总线协议处理FPGA用于控制所述同步动态随机存储器通过所述外部存储器接口进行数据存取。
优选的,所述光纤总线协议处理FPGA包括FPGA芯片,以及所述验证装置还设置有FPGA芯片内部调试接口和/或DSP处理器内部调试接口。
优选的,所述光纤总线应用包括航天领域应用。
本发明实施例另一方面提供一种光纤总线网络验证平台,包括:光纤总线;光分器,设置在所述光纤总线中,且用于将所述光纤总线分为多个光纤总线支路;以及上述的针对应用的光纤总线网络的验证装置。
可选的,在所述多个光纤总线支路上分别对应设置多个所述验证装置,以及所述多个验证装置其中的一者或多者用于根据光纤总线应用的应用参数而被选择,以用于运行所述光纤总线应用。
通过上述技术方案,公开了一种契合航天领域应用的基于DSP的嵌入式通用光纤网络开发研制设备,通过该验证装置,能够较佳、且迅速地完成光纤总线应用(例如各种航天领域应用)在光纤总线网络上运行的效果,并且该验证装置具有通用化、能够兼容多种不同类型的网络拓扑;另外,该验证装置在支持用户开发的上层应用软件的有效性的同时,还具备成本低的优势。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是本发明一实施例的针对应用的光纤总线网络的验证装置的结构示意图;
图2是本发明一实施例的针对应用的光纤总线网络的验证装置的结构示意图;
图3是本发明一实施例的针对应用的光纤总线网络验证平台的架构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
如图1是本发明一实施例的针对应用的光纤总线网络的验证装置10,该验证装置10包括相互连接的光纤总线协议处理FPGA 101和DSP处理器102,其中光纤总线协议处理FPGA 101用于连接光纤总线网络20。其中,DSP处理器102可以用于运行用户光纤总线应用程序,该光纤总线应用可以是航天领域的典型应用中,以及可以根据卫星、火箭等不同应用的需求而设计不同的网络拓扑结构和通信协议。在发明实施例中,通过编写上层应用程序,可帮助用户快速学习、掌握以及验证光纤总线通信技术,缩短光纤总线技术的验证时间,并降低验证成本。具体的,该DSP处理器102可以通过光纤总线协议处理FPGA 101向光纤总线网络20中的其他验证设备和/或网络节点设备发送关于用户光纤总线应用程序的总线应用信息,并也能从光纤总线网络20接收响应于该总线应用信息的反馈验证信息和/或其他总线应用信息等,该反馈验证信息和/或其他总线应用信息被用作评估信息,以对光纤总线网络运行该光纤总线应用时的工作性能进行验证。具体的,DSP处理器102基于该包括反馈验证信息和/或其他总线应用信息的评估信息来验证光纤总线应用在光纤总线网络中运行的可靠性和有效性。采用上述方式可根据不同应用需求快速搭建多种拓扑结构的光纤网络,并支持用户在所述验证装置上开发应用程序,提高了光纤总线技术验证的时效性和经济性。具体的验证光纤总线网络运行应用的过程可以是:首先,用户根据实际应用需求设计光纤总线拓扑网络结构;然后,根据网络拓扑配置所需嵌入式通用光纤总线网络开发验证设备;之后,用户编写上层应用软件,并通过调试接口将应用软件烧写入嵌入式通用光纤总线网络开发验证设备,通过此步骤可以方便用户学习并掌握光纤总线通信协议;之后,通过接入专用光纤总线网络测试设备对组件网络的网络进行评价;最后,根据评价结果对用户光纤总线应用程序进行优化,也可优化网络结构和通信协议。由此,通过本发明实施例所提供的验证设备,使得用户可以在不投产设备原理样机的情况下,以低成本、短周期、高灵活性、贴近实际应用的方式搭建光纤总线网络验证平台,验证总线技术和网络架构,具有很高的实用价值和经济效益。
需说明的是,关于总线应用信息及反馈验证信息的类型,在此不作为限定,其取决于光纤总线应用的类型,例如该信息的类型可以诸如是图像数据等。以及,图1所示的实施例架构仅为示例,对其所附加的其他组件、功能等都属于本发明的保护范围内。例如,验证装置10中还设置有光模块(未示出),该光模块的一端连接光纤总线网络20,其另一端连接光纤总线协议处理FPGA 101。由此,光纤总线协议处理 FPGA 101可以通过或经由光模块向光纤总线网络20发送信号(例如总线应用信息),并通过该光模块从光纤总线网络20接收信号(例如反馈验证信息或其他总线应用的应用消息)。
优选地,该验证装置包括调试接口,通过该调试接口可以接入光纤总线应用,由此方便了验证装置接入各种不同类型的光纤总线应用。
优选地,光纤总线协议处理FPGA 101与光纤总线网络20之间交互信息是以双通道的形式来实现的,例如可以是在FPGA101与光纤总线网络 20之间设置两个光模块,以实现与光纤总线网络之间的双通道的信息交互通信方式。
作为本发明的一种优选实施例,如图2所示,DSP处理器102与光纤总线协议处理FPGA 101之间构建有外部存储器接口103。由此,方便光纤总线网络技术的验证人员,可以通过该外部存储器接口,从光纤总线网络存取关于光纤网络应用的应用信息及应用反馈验证信息等。更优选地,验证装置10中还设置有同步动态随机存储器104,其与外部存储器接口103连接,由此通过同步动态随机存储器104可以存储与光纤总线应用在运行过程中相关的应用信息及应用反馈信息;并且,光纤总线协议处理FPGA 101可以控制同步动态随机存储器104通过外部存储器接口103所进行的数据存取,实现了对数据的管理。更具体地,本发明实施例所提供的嵌入式光纤总线网络开发验证设备还设置有其他的接口,其主要包括:供电接口、FPGA芯片调试接口、DSP调试接口、FC光口、串口、复位以及LED状态显示等等,由此以实现对应用在光纤总线技术中运行的可靠性、有效性进行验证。
更优选地,光纤总线协议处理FPGA 101包括FPGA芯片,其中验证装置10中设置有FPGA芯片内部调试接口和/或DSP处理器内部调试接口。由此,可以通过该内部调试接口来实施对FPGA芯片及DSP处理器的调试操作。
如图3示出的是本发明一实施例的光纤总线网络验证平台30,其包含光纤总线301、设置在光纤总线中的光分器302和验证装置10。关于验证装置10的更多的细节,可以参照上文实施例中的相关细节和描述,在此便不再赘述了。具体地,如图3所示,由光分期302将光纤总线分为了多个光纤总线分支,并在每一分支上分别对应设置该验证装置,以及每一验证装置可以分别运行不同或相同的光纤总线应用,关于验证装置上所运行的光纤总线应用选择,可以是根据光纤总线应用的需求及应用参数所选择的,并在该所选择的验证设备上运行光纤总线应用。由此,可以实现验证装置与实际应用之间的一比一模拟,并可以模拟各种应用并发情形,例如用户可以通过调试接口方便地接入及不接入用户应用程序,由此实现光纤总线网络对总线应用的开发验证。
由此,通过使用本实施例所提供的验证设备,用户能够快速搭建光纤总线网络验证平台,对光纤网络技术方案、拓扑结构进行验证,并可以根据应用实际开发上层应用软件,验证后可直接移植到项目型号中,具有很高的实用价值和经济效益。
通过配置多台本发明实施例所提供的光纤总线网络仿真验证设备,用户可根据实际的多种光线总线应用的需求快速针对网络拓扑结构进行验证,快速搭建多种网络拓扑结构,便于用户验证光纤总线技术,并能快速确定符合弹、箭、卫星等多种不同的特定航天领域应用需求的相应的光纤网络结构。
另外,本发明实施例所提供的验证装置与航天应用的贴合度高,支持用户定制开发上层应用,基本能够做到与航天型号软件的实际需求无缝对接;并且此验证装置的通用性强,支持光纤网络的各种拓扑结构,支持功能扩展和系统升级等等。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外,本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施例的思想,其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (10)
1.一种针对应用的光纤总线网络的验证装置,其特征在于,该验证装置包括:光纤总线协议处理FPGA,用于连接光纤总线网络;以及DSP处理器,其连接至所述光纤总线协议处理FPGA,且用于运行光纤总线应用;其中,所述DSP处理器用于通过所述光纤总线协议处理FPGA向所述光纤总线网络发送关于光纤总线应用的总线应用信息,并基于响应于所述总线应用信息的反馈评估信息来验证所述光纤总线网络的工作性能。
2.根据权利要求1所述的验证装置,其特征在于,所述验证装置还包括:光模块,用于连接光纤总线网络;以及其中,所述光纤总线协议处理FPGA与所述光模块相连接,且用于通过所述光模块与所述光纤总线网络之间交互总线应用信息。
3.根据权利要求1所述的验证装置,其特征在于,所述验证装置还包括调试接口,用于接入所述光纤总线应用。
4.根据权利要求1所述的验证装置,其特征在于,所述光纤总线协议处理FPGA以双通道的方式与所述光纤总线网络之间交互总线应用信息。
5.根据权利要求1所述的验证装置,其特征在于,所述DSP处理器与所述光纤总线协议处理FPGA之间构建外部存储器接口。
6.根据权利要求5所述的验证装置,其特征在于,所述验证装置还包括:同步动态随机存储器,其连接至所述外部存储器接口;其中,所述光纤总线协议处理FPGA用于控制所述同步动态随机存储器通过所述外部存储器接口进行数据存取。
7.根据权利要求1所述的验证装置,其特征在于,所述光纤总线协议处理FPGA包括FPGA芯片,以及所述验证装置还设置有FPGA芯片内部调试接口和/或DSP处理器内部调试接口。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的验证装置,其特征在于,所述光纤总线应用包括航天领域应用。
9.一种光纤总线网络验证平台,其特征在于,包括:光纤总线;光分器,设置在所述光纤总线中,且用于将所述光纤总线分为多个光纤总线支路;以及如权利要求1-8中任一项所述的针对应用的光纤总线网络的验证装置。
10.根据权利要求9所述的光线总线网络验证平台,其特征在于,在所述多个光纤总线支路上分别对应设置多个所述验证装置,以及所述多个验证装置其中的一者或多者用于根据光纤总线应用的应用参数而被选择,以用于运行所述光纤总线应用。
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