基于VPX的网络传输设计.pdf

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1、第32卷第5期2013年10月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．32No．5Oct．2013基于VPX的网络传输设计’张潇潇，王士成(华北计算技术研究所·北京·100083)摘要：为实现VPx(VITA46系列的代称)总线形式的计算平台，对VPX的标准进行了深入研究。针对VPx所具有的开放性，将整个计算平台设计为通过控制层实现信息交换，其交换方式采用网络传输的方式。计算平台包括计算机模块、交换模块以及背板3个重要部分，由于信息交换是在这3个部分之间进行的，因此，这3个部分之间网络传输的实现是整

2、个计算平台设计的关键。设计中采用SERDES(串行器一解串行器)方式实现网络传输，相应地，各功能模块也须采用不同的芯片和布线规则实现该种模式的传输。尤其是计算机模块的设计被分为2个阶段进行，首先在X86平台上实现SERDES传输，然后再移植到以MIPS(无内部互锁流水级的微处理器)架构为基础的国产CPU(中央处理器)平台上实现。最终将各个模块结合并搭建出VPX计算平台，经过网络测试验证，交换功能的实现和网络传输的设计是正确的。关键词：VPX总线；背板；控制层；串行器一解串行器(SERDES)中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1674—

3、5620(2013)05一0414一05D()I：10．7642／i．issn．16745620．2013一05一0414一05Design0fVPX-BasedNetworkTransmissionZHANGXiaoxiao，WANGShicheng(NorthChinaInstituteo{ComputingTechnology，Beijing100083)Abstract：VPX(VITA46series)standardisstudiedtoimplementaVPXbuscomputingplatform．Becauseoftheope

4、nfeatureinVPXstandard，switchingofinformationisroutedthroughthecontrol1ayerontheplatformandthewayofswitchingisnetworktransmission．Thecomputingplatformencompassesthreemainparts，acomputermod—ule，aswitchmoduleandabackplane．SERDES(Serializer—Deserializer)modeisusedfornetworktransm

5、issionbe—tweenthethreepartstoassurenormaloperationoftheentirecomputingplatform．Accordingly，differentchipsandlayoutguidelinesaretakenfordifferentmodulestocompletethedesign．Inparticular，designofthecomputermod—uleisdividedintotwophases．First，thedesignofSERDEStransmissioniscomple

6、tedonanX86platform．Then，thedesignmeansistransplantedtoadomesticCPU(CentralProcessingUnit)inMIPS(MicroprocessorwithoutIn—terlockedPipedStages)platform．Finally，thecomputermodule，switchmoduleandbackplanearecombinedtobuildtheVPXplatform．Theswitchingmechanismanddesignofnetworktran

7、smissionarevalidatedinnetworkingtests．Keywords：VPXbus；backplane；contr01layer；Se“alizer—Deserializer(SERDES)0引言VPX(VITA46系列的代称)是由VITA(VME总线国际贸易协会)定义的ANSI(美国国家标准协会)标准(ANSI／VITA46．o一2007)。VPX标准定义了新一代计算系统，并利用建立在新高速连接器上的高性能交换结构，使其即便在恶劣环境下也可以一样运行。事实上，VPX已经成为一个既可以满足传统应用领域，包括工业和医疗等方面

8、；又可以满足航空、军事等新应用领域的新一代军用嵌入式计算平台标准uJ。整个系统中包含了各种高速串行架构，例如串行RapidIO(快速互联