RapidIO交换互连与配置管理研究

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1、第４４卷第２期航空计算技术Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．２２０１４年３月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｒ．２０１４ＲａｐｉｄＩＯ交换互连与配置管理研究邓豹（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）摘要：ＲａｐｉｄＩＯ技术以交换机为核心构建互连拓扑系统，基于交换机的ＲａｐｉｄＩＯ互连与配置管理是整个ＲａｐｉｄＩＯ互连系统实现的关键技术。介绍了基于ＲａｐｉｄＩＯ交换的互连技术，阐述了ＲａｐｉｄＩＯ交换网络ＪＴＡＧ接口、Ｉ２Ｃ接口和ＲａｐｉｄＩＯ维护包等三种配置管理方法和具体的实现方式，可以完成系统的动态流量调节、容错重构等特性。关键词：系统互连；交换网络；Ｒ

2、ａｐｉｄＩＯ技术；配置管理中图分类号：ＴＰ３３６　　　文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１４）０２桘０１２４桘０４ResaerchonRapidIOSwitchedInterconnectandConfigurationManagementＤＥＮＧＢａｏ（Xi′anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi′an７１００６８，China）Abstract：ＲａｐｉｄＩＯｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｔｙｐｉｃａｌｌｙｂｅｏｒｇａｎｉｚｅｄａｒｏｕｎｄｓｗｉｔｃｈｅｓ．ＴｈｅＲａｐｉｄＩＯＳｗｉｔｃ

3、ｈｅｄｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔａｎｄｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｓｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｙｓｔｅｍｉｍｐｌｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｇｉｖｅｓａ-ｎａｌｙｓｉｓｔｏｔｈｅＲａｐｉｄＩＯｓｗｉｔｃｈｅｄｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｔｈｅｎｄｅｔａｉｌｅｄｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｒｅｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｉｎｐｌｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅ：ＪＴＡＧｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，Ｉ２Ｃｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ＲａｐｉｄＩＯＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｐ-ｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｔ

4、ｈｅｓｅｗａｙｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｃｈａｓｄｙｎａｍｉｃＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌ，ｆａｕｌｔ－ｔｏｌｅｒａｎｃｅａｎｄｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ．Keywords：ｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ；ｓｗｉｔｃｈｆａｂｒｉｃ；ＲａｐｉｄＩＯｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ引言为容错重构提供了技术支持。ＲａｐｉｄＩＯ技术以交换机为核心构建互连拓扑系ＲａｐｉｄＩＯ技术（ＩＳＯ／ＩＥＣＤＩＳ１８３７２）是一种高性统，基于交换机的ＲａｐｉｄＩＯ互连与配置管理是整个Ｒａ-能、低引脚数、基于包交换的交叉

5、开关互连技术，是第［１］ｐｉｄＩＯ互连系统实现的关键技术，本文将从ＲａｐｉｄＩＯ协一个嵌入式系统互连国际标准。ＲａｐｉｄＩＯ技术主要议出发，以符合ＶＰＸ标准架构的ＲａｐｉｄＩＯ交换模块为面向高性能嵌入式系统的互连通信，非常适合于多器硬件样件，总结基于交换机的ＲａｐｉｄＩＯ互连与配置管件紧耦合的工作环境，具备高带宽、低延时、高效率及理的方法。高可靠性的优点。ＲａｐｉｄＩＯ技术多采用基于交换机（Ｓｗｉｔｃｈ）的互连拓扑结构，ＲａｐｉｄＩＯ端点设备间不直接互连而是通过交［２］换机互连，如图１所示。基于开关网络的ＲａｐｉｄＩＯ交换互连架构采用开关交换机结合ＲａｐｉｄＩＯ的分组交换技术实现高速互连系

6、统，系统中多个ＲａｐｉｄＩＯ端设备的点到点通信链路由交换机组织在一起，能够实现ＲａｐｉｄＩＯ系统的任意互连和并发传输，系统带宽成倍地增加。基于交换开关网络的ＲａｐｉｄＩＯ互连架构可以贯穿系统互连的各个层次，包括芯片级、板卡级、模块级和设备级，系统中将真正实现多组并发的数据交换，突图１　ＲａｐｉｄＩＯ系统互连结构图破旧的“共享带宽”瓶颈，系统配置灵活、规模可增减，收稿日期：２０１３－１１－１１基金项目：航空科学基金项目资助（２０１２１９３１００２）作者简介：邓豹（１９７９－），男，河北辛集人，高级工程师，硕士，主要研究方向为嵌入式数字信号并行处理技术。２０１４年３月邓豹：ＲａｐｉｄＩＯ交换互

7、连与配置管理研究·１·５２１　背景技术配置由互连器件负责遍历并发现各ＲａｐｉｄＩＯ节点的具体位置，并通过交换网络根据目标ＩＤ按照初始化的路ＲａｐｉｄＩＯ采用三层分级体系结构，分别为逻辑层规［３］由配置信息进行逐级转发通信。系统初始化时，可以范、传输层规范和物理层规范。逻辑层规范位于最通过程序配置ＲａｐｉｄＩＯ交换机的初始路由配置表，当高层，定义全部协议和包的格式，为端点器件发起和完系统结构变化，如发生热插播、节点故障、路