CN216053019U - 一种fc-ae-1553总线网络控制器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种FC‑AE‑1553总线网络控制器装置，涉及航空总线系统领域，该FC‑AE‑1553总线网络控制器装置包括：总线控制器，用于按照交换信息完成与对应网络终端(NT节点)间的交换,对总线中的NT节点的开/关进行控制；FPGA，用于实现与用户接口进行通信；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型功能除了FC‑AE物理层和链路层协议、FC‑AE‑1553涉及到的十种交换类型外，还可以对系统中涉及到的NT节点进行管理和控制，根据实际系统设置N个FC物理端口与对应的N个NT节点连接，实现NC与多个NT、NT与多个NT间的数据通信，系统实时性提高，拓扑结构简单灵活、带宽利用率得到提升，同时替代了传统方案中交换机的引入，在整个系统空间、成本上都有客观的改善。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空总线系统领域，具体是一种FC-AE-1553总线网络控制器装置。
背景技术
现有FC-AE-1553总线网络多采用总线型拓扑和交换式拓扑，交换式拓扑结构优点是灵活，支持的NT节点数较多，可以多级级联，总线型拓扑则更接近于1553B网络构型，没有交换机引入的不确定性和时间延迟。
现有技术的缺点：1.交换式拓扑结构中，FC-AE-1553总线控制器(NC节点)要实现的功能是按照交换信息完成FC-AE-1553与对应网络终端(NT节点)间的交换，总线系统中需要交换机介入，因此也引入了交换延迟，并且这个延迟时间随着交换级联级数增加也在增加，不利于FC-AE-1553这种对实时性要求特别高的总线，而且FC-AE-1553是命令-响应式，交换机的交换性能也得不到最大利用；
2.总线式拓扑结构中，NC节点和各个NT节点间采用分光器和合光器连接，NC节点除了上述交换式拓扑要实现的功能外，还需要对总线各个NT节点的“开/关”进行控制，保证合光器各束光信号唯一，系统结构受限于分光器/合光器性能，而且在NC节点控制NT节点的开关时还需要关心FC链路层协议，需要对光发送进行使能/禁能，需要重复的进行链路层的链路激活，这部分时间开销较大，实时性并不高。
3.将一个NC节点和K个NT节点集成到一张卡上，只是解决多功能节点和板卡集成度问题。基于以上现有技术存在的问题，需要对FC-AE-1553总线网络控制器进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种FC-AE-1553总线网络控制器装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种FC-AE-1553总线网络控制器装置，包括：
总线控制器，用于按照交换信息完成与对应网络终端(NT节点)间的交换,对总线中的NT节点的开/关进行控制；
FPGA，用于实现与用户接口进行通信，对数据进行传输；
pice接口，用于高速串行点对点双通道高带宽传输；
串口，用于将数据一位一位地顺序传送；
网口，用于发送及接收数据；
NT节点，用于提供文件和打印服务，运行客户机/服务器应用程序；
FPGA包括：
uart_ctl模块,用于实现与用户接口的串口通信；
eth_ctl模块,用于实现与用户的以太网接口通信；
pice_ctl模块,用于实现与用户侧的数据和消息传输；
ex_ctl模块,用于实现FC-AE-1553消息传输调度和FC-AE-1553协议栈，包括10种FC-AE-1553消息传输控制、FC-AE-1553协议中涉及到的命令帧、数据帧收发、状态帧接收和解析，同时将交换接收到的帧数据通过pice_ctl模块上送给用户；
switch模块,用于实现帧收发路由交换；
port模块,用于实现FC-2中的原语收发解析、字检测、字同步、链路链接，GTX收发功能；
pice接口双向连接pice_ctl模块，ex_ctl模块双向连接pice_ctl模块、switch模块、uart_ctl模块、eth_ctl模块，uart_ctl模块双向连接串口、switch模块，eth_ctl模块双向连接网口switch模块，switch模块双向连接port模块。
作为本实用新型再进一步的方案：总线主控器内部设有FPGA。
作为本实用新型再进一步的方案：总线主控器一端设有pice接口、串口、网口，总线主控器远离设有网口的一端设有至少1个端口，串口、网口、pice接口可用FPGA与ARM、PPC之间的接口代替。
作为本实用新型再进一步的方案：port模块通过端口与NT节点连接，NT节点最少为1个。
作为本实用新型再进一步的方案：端口为光端口，光端口可用电端口代替。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型功能除了FC-AE物理层和链路层协议、FC-AE-1553涉及到的十种交换类型外，还可以对系统中涉及到的NT节点进行管理和控制，根据实际系统设置N个FC物理端口与对应的N个NT节点连接，实现NC与多个NT、NT与多个NT间的数据通信，系统实时性提高，拓扑结构简单灵活、带宽利用率得到提升，同时替代了传统方案中交换机的引入，在整个系统空间、成本上都有客观的改善。
附图说明
图1为一种FC-AE-1553总线网络控制器装置的结构框图。
图2为一种FC-AE-1553总线网络控制器装置的功能框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1和图2，一种FC-AE-1553总线网络控制器装置，包括：
总线控制器，用于按照交换信息完成与对应网络终端(NT节点)间的交换,对总线中的NT节点的开/关进行控制；
FPGA，用于实现与用户接口进行通信，对数据进行传输；
pice接口，用于高速串行点对点双通道高带宽传输；
串口，用于将数据一位一位地顺序传送；
网口，用于发送及接收数据；
NT节点，用于提供文件和打印服务，运行客户机/服务器应用程序；
FPGA包括：
uart_ctl模块,用于实现与用户接口的串口通信；
eth_ctl模块,用于实现与用户的以太网接口通信；
pice_ctl模块,用于实现与用户侧的数据和消息传输；
ex_ctl模块,用于实现FC-AE-1553消息传输调度和FC-AE-1553协议栈，包括10种FC-AE-1553消息传输控制、FC-AE-1553协议中涉及到的命令帧、数据帧收发、状态帧接收和解析，同时将交换接收到的帧数据通过pice_ctl模块上送给用户；
switch模块,用于实现帧收发路由交换；
port模块,用于实现FC-2中的原语收发解析、字检测、字同步、链路链接，GTX收发功能；
pice接口双向连接pice_ctl模块，ex_ctl模块双向连接pice_ctl模块、switch模块、uart_ctl模块、eth_ctl模块，uart_ctl模块双向连接串口、switch模块，eth_ctl模块双向连接网口switch模块，switch模块双向连接port模块。
在具体实施例中：本方案本质上是将NC节点和交换机(switch)集成，区别于将NC与NT功能的集成，背景技术中的缺点3的节点卡或者控制装置，在FC-AE-1553组网时需要接入交换机或者总线型拓扑下的总线介质，本方案则不需要，本方案可以充当网络中的NC节点和交换控制网络或者总线拓扑网络，适用于节点数量固定、对延迟性能要求高的网络中。
在本实施例中：请参阅图1和图2，总线主控器内部设有FPGA。
在本实施例中：请参阅图1，总线主控器一端设有pice接口、串口、网口，总线主控器远离设有网口的一端设有至少1个端口，串口、网口、pice接口可用FPGA与ARM、PPC之间的接口代替。
在本实施例中：请参阅图1和图2，port模块通过端口与NT节点连接，NT节点最少为1个。
图1中显示端口为24个，根据实际需求端口可为任意个，
在本实施例中：请参阅图1，端口为光端口，光端口可用电端口代替。
可以通过光电转换电路来实现光端口和电端口的转换。
本实用新型的工作原理是：本实用新型提出的FC-AE-1553总线控制器用于航空外挂武器系统中，网络中包括1个NC节点和24个NT节点(图1中对接端口为24个，实际使用中可根据需求设定任意个)，涉及到的交换类型有NC-NT(s)交换、NT-NC交换、NT-NT(s)交换、模式码交换，通过串口或者网口对总线控制器进行总线网络初始化配置，使控制器与对接的24个NT进行通信或者使NT与NT间进行通信，NT节点数量可以在24以内任意控制，控制器在对于不同的NT间消息传输可以并行，充分利用FC总线带宽，同时控制中的交换功能也使得NT与NT间也可以进行通信，此外省去的交换机间的级联，交换延迟受控，系统工作稳定。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种FC-AE-1553总线网络控制器装置，其特征在于：
该FC-AE-1553总线网络控制器装置包括：
总线控制器，用于按照交换信息完成与对应网络终端NT节点间的交换,对总线中的NT节点的开/关进行控制；
FPGA，用于实现与用户接口进行通信，对数据进行传输；
pice接口，用于高速串行点对点双通道高带宽传输；
串口，用于将数据一位一位地顺序传送；
网口，用于发送及接收数据；
NT节点，用于提供文件和打印服务，运行客户机/服务器应用程序；
FPGA包括：
uart_ctl模块,用于实现与用户接口的串口通信；
eth_ctl模块,用于实现与用户的以太网接口通信；
pice_ctl模块,用于实现与用户侧的数据和消息传输；
ex_ctl模块,用于实现FC-AE-1553消息传输调度和FC-AE-1553协议栈，包括10种FC-AE-1553消息传输控制、FC-AE-1553协议中涉及到的命令帧、数据帧收发、状态帧接收和解析，同时将交换接收到的帧数据通过pice_ctl模块上送给用户；
switch模块,用于实现帧收发路由交换；
port模块,用于实现FC-2中的原语收发解析、字检测、字同步、链路链接，GTX收发功能；
pice接口双向连接pice_ctl模块，ex_ctl模块双向连接pice_ctl模块、switch模块、uart_ctl模块、eth_ctl模块，uart_ctl模块双向连接串口、switch模块，eth_ctl模块双向连接网口switch模块，switch模块双向连接port模块。
2.根据权利要求1所述的FC-AE-1553总线网络控制器装置，其特征在于，总线主控器内部设有FPGA。
3.根据权利要求1所述的FC-AE-1553总线网络控制器装置，其特征在于，总线主控器一端设有pice接口、串口、网口，总线主控器远离设有网口的一端设有至少1个端口，串口、网口、pice接口可用FPGA与ARM、PPC之间的接口代替。
4.根据权利要求3所述的FC-AE-1553总线网络控制器装置，其特征在于，port模块通过端口与NT节点连接，NT节点最少为1个。
5.根据权利要求3所述的FC-AE-1553总线网络控制器装置，其特征在于，端口为光端口，光端口可用电端口代替。
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