涉及航空總線信號通信。

背景技術(shù)：

1、隨著總線技術(shù)的發(fā)展，體積小、可靠性高的小型化系統(tǒng)平臺不斷更新?lián)Q代，被廣泛應(yīng)用于電子系統(tǒng)中。minivpx從小型化、模塊化以及多板協(xié)同處理的方向出發(fā)，依據(jù)vita73規(guī)范，單槽模塊規(guī)格為77mm×110mm×11.5mm，基于vpx電氣標(biāo)準(zhǔn)，支持通過背板模塊進(jìn)行多板高速互聯(lián)通信，且高速串行總線互聯(lián)帶寬高達(dá)25gbps，滿足航空電子設(shè)備間高速率互聯(lián)的要求；arinc?664總線作為一種航空電子總線標(biāo)準(zhǔn)，能夠構(gòu)建高速率、高可靠性的afdx(航空電子全雙工交互式以太網(wǎng)avionics?full?duplex?switched?ethernet)網(wǎng)絡(luò)，滿足日益增長的航空電子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)通信的需求。故設(shè)計一種基于minivpx的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)滿足當(dāng)前飛行器的發(fā)展需求，實現(xiàn)機(jī)載設(shè)備的小型化以及系統(tǒng)間的高效數(shù)據(jù)通信。

2、國外對航空電子全雙工交互式以太網(wǎng)afdx網(wǎng)絡(luò)的研制較為成熟，本設(shè)計對標(biāo)追趕國外的afdx端系統(tǒng)設(shè)備，推進(jìn)國內(nèi)afdx端系統(tǒng)的產(chǎn)品提高，具有發(fā)送、接收、配置端口、板卡狀態(tài)輸出端口，能夠?qū)崿F(xiàn)afdx協(xié)議棧技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)、數(shù)據(jù)處理、工作狀態(tài)配置和健康管理等功能，通信速率能夠?qū)崿F(xiàn)10/100/1000mbps，支持pcie接口?；趍inivpx構(gòu)架的afdx端系統(tǒng)，具有模塊化的特點，電路集成度高，可以有效節(jié)省系統(tǒng)的空間，可以緊湊地實現(xiàn)afdx網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。因此基于minivpx的afdx端系統(tǒng)能夠在航空電子系統(tǒng)中，靈活高效地實現(xiàn)系統(tǒng)間通信，故研究基于minivpx的afdx端系統(tǒng)具有重要意義。

3、然而，現(xiàn)有技術(shù)中，并未有文獻(xiàn)公開基于minivpx的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)的控制方法和相應(yīng)硬件。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的，并未有文獻(xiàn)公開基于minivpx的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)的控制方法和相應(yīng)硬件的技術(shù)空白，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

2、afdx端系統(tǒng)板卡的控制模塊，所述模塊包括：

3、用于建立發(fā)送表、建立網(wǎng)絡(luò)通路和規(guī)則過濾表的數(shù)據(jù)鏈路層配置模塊；

4、用于緩存來自航空電子子系統(tǒng)的端口信息并封裝的發(fā)送功能模塊；

5、用于緩存來自afdx網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀，進(jìn)行預(yù)處理的接收功能模塊；

6、用于與上位機(jī)通信的pcie數(shù)據(jù)傳輸模塊。

7、進(jìn)一步，提供一個優(yōu)選實施方式，通過配置發(fā)送表，按照發(fā)送表中端口與ip地址的對應(yīng)關(guān)系，將數(shù)據(jù)封裝成以太網(wǎng)幀，建立所述網(wǎng)絡(luò)通路。

8、進(jìn)一步，提供一個優(yōu)選實施方式，所述發(fā)送功能模塊對所述端口信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的封裝，并對各虛擬鏈路的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行流量整形。

9、進(jìn)一步，提供一個優(yōu)選實施方式，所述預(yù)處理包括完整性檢查、規(guī)則過濾和冗余管理，所述接收功能模塊還用于將有效數(shù)據(jù)幀發(fā)送到上位機(jī)。

10、進(jìn)一步，提供一個優(yōu)選實施方式，所述pcie數(shù)據(jù)傳輸模塊用于接收上位機(jī)發(fā)來的afdx數(shù)據(jù)以及端系統(tǒng)的配置信息，并將端系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)。

11、基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了afdx端系統(tǒng)板卡的控制方法，所述方法包括：

12、建立發(fā)送表、建立網(wǎng)絡(luò)通路和規(guī)則過濾表的數(shù)據(jù)鏈路層配置的步驟；

13、緩存來自航空電子子系統(tǒng)的端口信息并封裝的發(fā)送功能的步驟；

14、緩存來自afdx網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀，進(jìn)行預(yù)處理的接收功能的步驟；

15、與上位機(jī)通信的pcie數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟襟E。

16、基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，所述板卡包括：

17、用于作為所述板卡的核心的，所述的afdx端系統(tǒng)板卡的控制模塊；

18、用于提供與主控機(jī)的pcle數(shù)據(jù)交互、時間同步和功能配置的minivpx接口模塊；

19、用于實現(xiàn)afdx端系統(tǒng)板卡中的物理層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸和接收的以太網(wǎng)物理層模塊；

20、用于緩存來自主控機(jī)的發(fā)送數(shù)據(jù)以及從afdx網(wǎng)絡(luò)中接收到的數(shù)據(jù)的ddr緩存模塊。

21、基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了所述的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡數(shù)據(jù)發(fā)送方法，所述方法包括：

22、采集用戶配置的步驟；

23、根據(jù)所述用戶配置，對待發(fā)送數(shù)據(jù)封裝為以太網(wǎng)幀的步驟；

24、對所述以太網(wǎng)幀中數(shù)據(jù)進(jìn)行流量整形和虛擬鏈路調(diào)度的步驟。

25、基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了計算機(jī)儲存介質(zhì)，用于儲存計算機(jī)程序，當(dāng)所述計算機(jī)程序被計算機(jī)讀取時，所述計算機(jī)執(zhí)行所述的控制方法。

26、基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了計算機(jī)，包括處理器和儲存介質(zhì)，當(dāng)所述處理器讀取所述儲存介質(zhì)中儲存的計算機(jī)程序時，所述計算執(zhí)行所述的控制方法。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益之處在于：

28、本發(fā)明提供的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，通過采用minivpx構(gòu)架，可以實現(xiàn)小型化、模塊化以及多板協(xié)同處理的功能，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

29、本發(fā)明提供的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，能夠?qū)崿F(xiàn)1000mbps或100mbps的通信速率，滿足航空電子設(shè)備間高速率互聯(lián)的要求。

30、本發(fā)明提供的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，數(shù)據(jù)鏈路層配置模塊、發(fā)送功能模塊、接收功能模塊等功能模塊都可以根據(jù)需求進(jìn)行配置，可以靈活地激活或關(guān)閉某些功能，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和可定制性。

31、本發(fā)明提供的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，接收功能模塊可以對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性檢查、接收冗余管理和ede校驗碼剪切等處理，提高接收數(shù)據(jù)的正確率。發(fā)送功能模塊可以對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行流量整形、虛擬鏈路調(diào)度和發(fā)送冗余管理等處理，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

32、本發(fā)明提供的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，通過與主控機(jī)的時間同步，可以保證主控機(jī)處理數(shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性。同時，對接收到的數(shù)據(jù)添加時間戳，可以記錄數(shù)據(jù)的接收時間，方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理和分析。

33、本發(fā)明提供的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，通過傳感器芯片對板卡溫度和電壓進(jìn)行監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)和處理板卡的異常情況，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

34、本發(fā)明提供的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，可以應(yīng)用于航空電子系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)機(jī)載設(shè)備的小型化以及系統(tǒng)間的高效數(shù)據(jù)通信。

技術(shù)特征：

1.afdx端系統(tǒng)板卡的控制模塊，其特征在于，所述模塊包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的afdx端系統(tǒng)板卡的控制模塊，其特征在于，通過配置發(fā)送表，按照發(fā)送表中端口與ip地址的對應(yīng)關(guān)系，將數(shù)據(jù)封裝成以太網(wǎng)幀，建立所述網(wǎng)絡(luò)通路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的afdx端系統(tǒng)板卡的控制模塊，其特征在于，所述發(fā)送功能模塊對所述端口信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的封裝，并對各虛擬鏈路的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行流量整形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的afdx端系統(tǒng)板卡的控制模塊，其特征在于，所述預(yù)處理包括完整性檢查、規(guī)則過濾和冗余管理，所述接收功能模塊還用于將有效數(shù)據(jù)幀發(fā)送到上位機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的afdx端系統(tǒng)板卡的控制模塊，其特征在于，所述pcie數(shù)據(jù)傳輸模塊用于接收上位機(jī)發(fā)來的afdx數(shù)據(jù)以及端系統(tǒng)的配置信息，并將端系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)。

6.afdx端系統(tǒng)板卡的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

7.基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡，其特征在于，所述板卡包括：

8.權(quán)利要求7所述的基于minivpx構(gòu)架的千兆網(wǎng)afdx端系統(tǒng)板卡數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述方法包括：

9.計算機(jī)儲存介質(zhì)，用于儲存計算機(jī)程序，其特征在于，當(dāng)所述計算機(jī)程序被計算機(jī)讀取時，所述計算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求6所述的控制方法。

10.計算機(jī)，包括處理器和儲存介質(zhì)，其特征在于，當(dāng)所述處理器讀取所述儲存介質(zhì)中儲存的計算機(jī)程序時，所述計算執(zhí)行權(quán)利要求6所述的控制方法。

技術(shù)總結(jié)
基于miniVPX構(gòu)架的千兆網(wǎng)AFDX端系統(tǒng)板卡，涉及航空總線信號通信技術(shù)領(lǐng)域。為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的，并未有文獻(xiàn)公開基于miniVPX的千兆網(wǎng)AFDX端系統(tǒng)的控制方法和相應(yīng)硬件的技術(shù)空白，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：AFDX端系統(tǒng)板卡的控制模塊，所述模塊包括：用于建立發(fā)送表、建立網(wǎng)絡(luò)通路和規(guī)則過濾表的數(shù)據(jù)鏈路層配置模塊；用于緩存來自航空電子子系統(tǒng)的端口信息并封裝的發(fā)送功能模塊；用于緩存來自AFDX網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀，進(jìn)行預(yù)處理的接收功能模塊；用于與上位機(jī)通信的PCIe數(shù)據(jù)傳輸模塊。以及以上述模塊作為控制單元的基于miniVPX構(gòu)架的千兆網(wǎng)AFDX端系統(tǒng)板卡?？梢詰?yīng)用于航空電子系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)機(jī)載設(shè)備的小型化以及系統(tǒng)間的高效數(shù)據(jù)通信。

技術(shù)研發(fā)人員：喬立巖,劉旭東,盧李,馮燦,魏德寶,劉旺,陳少陽,王加熙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司民用飛機(jī)試飛中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9