fc-ae-1553节点卡软件设计与实现

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目FC-AE-1553节点卡软件设计与实现学科专业通信与信息系统学号201221010825作者姓名余辉^指导教师谢军副教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研

2、究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：4^日期：妙心年6月％日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：j涛日期：yi：年6月％曰分类号密级UDC学位论文FC-AE-1553节点卡软件设计与实现余辉(作者姓名)指导教师姓

3、名谢军副教授电子科技大学成都申请学位级别硕士专业名称通信与信息系统论文提交日期2015-03-26论文答辩日期2015-05-22学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月30日答辩委员会主席评阅人DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFFC-AE-1553NODECARDSOFTWAREAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAu

4、thor:YuHuiAdvisor:A.P.XieJunSchool:SchoolofCommunicationandEngineering摘要摘要现代航空航天电子系统对总线网络的速率、带宽等要求越来越高。美国在20世纪70年代提出的军用标准MIL-STD-1553B总线在传输速率和支持的终端数量上已经出现瓶颈。与此同时，光纤通道(FiberChannel，FC)技术得到飞速发展，它的高传输速率、高传输带宽以及高可靠性等优点能满足航空航天电子系统对数据总线的高性能需求。FC-AE-1553协议就是在这样的背景下由光纤通道标准组

5、织航空电子分委员会提出来的，它利用光纤通道作为底层传输网络，上层映射MIL-STD-1553B总线协议。FC-AE-1553不仅继承了传统MIL-STD-1553B总线的长处，还实现了光纤通道低延迟、高带宽和可靠性高等特性。此外，FC-AE-1553还具有支持多种传输速率以及支持大数据量传输等特点。本文首先对FC-AE-1553的技术背景及其学术价值和研究意义进行了系统的介绍。然后简单介绍了与FC-AE-1553相关的协议内容，其中包括光纤通道的协议栈及其帧结构，MIL-STD-1553B总线的网络构成和字结构。接着详细分析了

6、FC-AE-1553协议的重要内容，主要包括FC-AE-1553的帧结构、数据传输模式等。接下来本文重点对适用于航天环境的FC-AE-1553的改进和简化方案进行了研究分析，针对航天环境的特殊性，对FC-AE-1553在其体系结构和协议两大方面做了相应的简化和改进，并对底层差错重传的改进方案做了OPNET仿真来验证其优势。在协议研究的基础上，提出了FC-AE-1553节点卡的整体架构包括硬件层、驱动层和上层应用层。文中简要介绍FC-AE-1553节点卡的硬件环境，对FC-AE-1553节点卡驱动程序的几种重要模块进行了相应研究

7、和设计。重点阐述了FC-AE-1553节点卡上层应用的设计与实现，主要包括对数据生成功能、NC处理模块、NT处理模块以及交互解析模块的设计与实现。最后在搭建好的测试环境下，根据制定的测试方案对FC-AE-1553节点卡在传输速率和传输时延方面进行了性能测试，验证其高传输速率和低延时。在功能测试环境下，对各种传输模式进行功能测试，验证FC-AE-1553节点卡软件能够根据协议规定的传输模式进行数据交互。关键词：航空航天电子，FC-AE-1553，光纤通道，MIL-STD-1553BIABSTRACTABSTRACTModerna

8、erospaceelectronicsystemsforbusnetworkspeedandbandwidthhavebecomeincreasinglydemanding.Inthe1970s,theUnitedStatesraisedthemilitarystandard