FC-AE-1553B結(jié)構(gòu)

1、.FC-AE-1553B軟件結(jié)構(gòu)n FC-AE-1553 整體架構(gòu)及模塊劃分1. 軟硬件平臺FC-AE-1553 設(shè)備卡選用 Xilinx 公司的 PCI-Express 接口 ML555 FPGA 進(jìn)行開發(fā)，該 FPGA 提供 2 個(gè)全雙工的光纖接口，如圖 4-1 所示。圖 4-1 硬件平臺2整體架構(gòu)FC-AE-1553 節(jié)點(diǎn)的整體架構(gòu)如圖 4-2 所示。圖 4-2 整體架構(gòu)FC-AE-1553 設(shè)備節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)從整體上可分為三個(gè)層次：硬件層、驅(qū)動層和應(yīng)用層。硬件層主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理，驅(qū)動層實(shí)現(xiàn)設(shè)備的管理及數(shù)據(jù)的傳送，應(yīng)用層實(shí)現(xiàn) FC-AE-1553 相關(guān)的設(shè)備功能。以下列出了各模塊的具

2、體功能：1FC-AE-1553 底層硬件：(1) 以 DMA 方式從主機(jī)內(nèi)存中讀數(shù)據(jù)，進(jìn)行 8B/10B 編碼后轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送；(2) 接收通過光纖傳送的數(shù)據(jù)，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將接收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)并進(jìn)行 10B/8B 解碼；(3) 進(jìn)行幀解析，形成幀描述符；(4) 將接收數(shù)據(jù)以 DMA 方式寫到主機(jī)內(nèi)存。2FC-AE-1553 驅(qū)動層：(1) 硬件設(shè)備的識別和初始化；(2) 數(shù)據(jù)的收發(fā)處理；(3) 向上層提供相應(yīng)的應(yīng)用訪問接口。3FC-AE-1553 上層應(yīng)用程序(1) N 端口的登錄；(2) NC 處理功能；(3) NT 處理功能。n FC-AE-553協(xié)議總體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)F

3、C-AE-1553協(xié)議橋系統(tǒng)功能模塊劃分如圖41所示。SEEDES接口主要功能是提供數(shù)據(jù)的高速物理接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速收發(fā)功能。軟硬件部分通過Power PC接口實(shí)現(xiàn)信息交互。系統(tǒng)軟件部分在Power PC核內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，主要分FC2、FC4兩大層次，F(xiàn)C2層由接收端、發(fā)送端、注冊注銷模塊組成，F(xiàn)C4層由NC模式管理、NT模式管理，協(xié)議格式轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成。FC2數(shù)據(jù)傳輸層通過FC2服務(wù)接口向FC4映射層提供服務(wù)。FC4服務(wù)接口是系統(tǒng)與外部上層應(yīng)用的服務(wù)接口，通過配置服務(wù)原語發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸。n 系統(tǒng)內(nèi)外部接口定義與描述系統(tǒng)為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，因此必須首先設(shè)計(jì)一個(gè)良好的服務(wù)接口。上層應(yīng)用使用這些接

4、口請求交換，系統(tǒng)通過服務(wù)接口響應(yīng)上層應(yīng)用，發(fā)起交換并報(bào)告交換完成情況。按照OSI標(biāo)準(zhǔn)模型中規(guī)定服務(wù)原語類型來定義服務(wù)接口，則外部接口提供的服務(wù)原語有：(1)FC-4_exchange.request(2)FC-4_exchange.reply 1.FC-4_exchange.requestFC-4_exchange.request：請求發(fā)起交換。當(dāng)上層應(yīng)用有數(shù)據(jù)需傳輸時(shí)，使用該原語請求系統(tǒng)發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸交換，按此格式填好相關(guān)信息即可。FC-4_exchange.request(flagNC-NTconversionoriginal flagTypeClass_of_ServiceRespond_

5、IDSource_IDContinue_Sequence_ConditionExchange_ErrorPolicyDadaA_ddressData_LengthBroadcastModeBridgeNT Burst sizerequestandDelayedNT Burst sizerequestReceive RDMA and Transmit RDMASuppressstatusNT-to-NT transfer andTR*NC monitor for NT-to.NT TransferMulticastSubaddress_modeDatabyte_or_mode_codeOther

6、_Port_IDOther_subaddress)FC-4_exchange.request原語給出了發(fā)起交換必需的信息，包括發(fā)起者、響應(yīng)者端口地址，交換使用的錯(cuò)誤策略、傳輸類型，抑制狀態(tài)、突發(fā)狀態(tài)、RDMA設(shè)置，是否過橋，是否為多播，多播地址，發(fā)送的數(shù)據(jù)塊地址以及數(shù)據(jù)塊大小等。設(shè)置在NCNT模式下的軟件根據(jù)交換請求原語申請資源，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。2. FC-4_exchange.replyFC-4_exchangereply是系統(tǒng)對FC-4_exchangerequest原語作出的響應(yīng)，當(dāng)這個(gè)交換成功發(fā)送完畢或者異常終止的時(shí)候，使用該原語向上層應(yīng)用報(bào)告交換完成情況。其格式如下：FC-4_exch

7、ange.reply(flagTypeRespond_IDSource_IDData_AddressData_LengthNC-NT conversionsuccess_exchangeNused_ULPSequence initiative errorSequence transmit lostTransmission configure conflictFc_header_errorNo response by MIL-STD-1 553 RTMIL-STD-1553 format errorPort login requiredBusyMessage errorService reque

8、stBroadcast cmd receivedSubsystem flagDynamic network controlTeminal flag)節(jié)點(diǎn)在每次交換完成后，使用交換應(yīng)答原語FC-4_exchange.reply對交換完成情況進(jìn)行報(bào)告，報(bào)告包括為交換分配的交換號，交換中NT節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，交換是否正常完成，若交換非正常終止，其引起終止的錯(cuò)誤原因，若有數(shù)據(jù)遞交，還需包含數(shù)據(jù)塊存放地址，和數(shù)據(jù)塊大小等。n 系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)接口定義與描述系統(tǒng)內(nèi)部為發(fā)送接收序列定義了服務(wù)接口，使用接口原語可順利向上層提交接收到的序列數(shù)據(jù)塊，亦可通知底層讀取上層待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊，提供良好的端到端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。依舊按照O

9、SI標(biāo)準(zhǔn)模型中規(guī)定服務(wù)原語類型來定義服務(wù)接口，F(xiàn)C-2提供的服務(wù)原語有：(1)FC-2_SEQUENCE.request(2)FC-2_SEQUENCE_TAG_indication(3)FC-2_SEQUENCE.indication1. FC-2_ SEQUENCErequest這個(gè)服務(wù)接口向上層提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，當(dāng)上層需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí),只需要按照這個(gè)接口規(guī)定的參數(shù)類型填好請求命令即可。該服務(wù)原語的格式如下：FC-2_SEQUENCErequest(TypeExchange_TagSequence_TagClass_of-ServiceR_CTLD_JDS_IDFirst_Seque

10、nceLast_SequencePrioritySequence_InitiativeContinue_Sequence_ConditionExchange Error PolicyDada_AddressData_Length)上面所示即這個(gè)服務(wù)請求的格式，當(dāng)上層請求FC-2傳送數(shù)據(jù)時(shí)必須提供上面列出的參數(shù)，因?yàn)檫@都與特定的上層應(yīng)用有關(guān)，包括要發(fā)起的序列的服務(wù)類型，序列類型：是命令序列，狀態(tài)序列還是數(shù)據(jù)序列，序列優(yōu)先級，序列發(fā)送完畢后是否轉(zhuǎn)讓序列發(fā)起權(quán)，序列在交換中的位置等。FC2發(fā)送端模塊根據(jù)FC_2 SEQUENCErequest提供的信息，分割序列數(shù)據(jù)塊，發(fā)送光纖通道幀。2.FC-2_

11、SEQUENCE.indicationFC-2使用這個(gè)服務(wù)原語向上層交付接收到的序列，除了純粹的數(shù)據(jù)之外，還包含一些附加的信息，格式如下：FC-2_SEQUENCE.indication(Exchange_TagClass_of_ServiceTypeR_CTLD_IDS_IDSequence_InitiativeData_AddressData_Length)FC2層接收端模塊在完整接收一個(gè)序列數(shù)據(jù)塊后，將序列類型，發(fā)送接收序列的端口地址，序列發(fā)起權(quán)，數(shù)據(jù)大小和存放地址放入序列遞交原語，通知FC4層模塊讀取。3.FC-2_SEQUENCE_TAG.indication這個(gè)參數(shù)是用來響應(yīng)前面上

12、層發(fā)出的FC-2_SEQUENCE.request原語的，格式如下：FC-2_SEQUENCE_TAG_indication (Exchange_TagSequence_Tag)這個(gè)原語向上層返回兩個(gè)標(biāo)識符，用來標(biāo)識當(dāng)前這個(gè)序列，當(dāng)這個(gè)序列成功發(fā)送完畢或者異常終止的時(shí)候，F(xiàn)C-2使用這兩個(gè)標(biāo)識符向上層報(bào)告這個(gè)序列發(fā)送是否成功。n 軟硬件接口定義與描述PowerPC接口與硬件和上層軟件連接框圖如圖4.2所示。為了滿足FC-AE-1553傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性等要求，減少數(shù)據(jù)延遲。在該芯片設(shè)計(jì)中，采用PLB總線與底層硬件代碼相連接。PLB總線是Power PC的高帶寬總線，64位數(shù)據(jù)總線寬度，分離的地址、讀

13、寫數(shù)據(jù)總線，具備分別傳輸?shù)哪芰?。同時(shí)執(zhí)行的讀寫傳輸能最有效利用總線，在單周期內(nèi)可傳輸兩個(gè)數(shù)據(jù)；此外，PLB總線地址通道能疊加一個(gè)新的寫請求到一個(gè)正在執(zhí)行的寫操作上，以及最多3個(gè)讀請求到正在執(zhí)行的讀操作上，從而減少總線反映時(shí)間。(一)控制寄存器設(shè)計(jì)43個(gè)控制寄存器主要完成產(chǎn)生底層硬件需要的一些控制信號，狀態(tài)信息，以及軟硬件握手等功能：1)發(fā)送接收緩存信息。用來控制寫入對應(yīng)的空閑RAM或者讀取對應(yīng)的接收RAM。如幀長度，CRC正確與錯(cuò)誤，等等信息，軟件通過這些信息來進(jìn)行幀處理，這些處理包括接收當(dāng)前幀，解析當(dāng)前幀信息，丟棄當(dāng)前幀，發(fā)送特定原語進(jìn)行端口控制等等。2)一些用于測試的控制寄存器，里面包括了

14、發(fā)送原語測試，設(shè)定硬件初始狀態(tài)寄存器等功能。3)讀取錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)信息。PPC通過軟硬件接口讀取硬件一些錯(cuò)誤的統(tǒng)計(jì)信息，可以得到整個(gè)傳輸?shù)恼w信息。為上層軟件中協(xié)議處理提供信息。(二)發(fā)送接收緩存設(shè)計(jì)在FC-AE-1553協(xié)議橋設(shè)計(jì)中，接收和發(fā)送分別采用一個(gè)RAM作為緩存，在設(shè)計(jì)中，每一個(gè)FC幀長度為2148字節(jié)。數(shù)據(jù)總線寬度選擇為32位。因此每個(gè)RAM的緩存深度為537。考慮到Power PC的處理速度，每個(gè)發(fā)送和接收采用8個(gè)緩存。則每個(gè)大小為537X8，對應(yīng)的地址總線為13位。在底層考慮方便讀取數(shù)據(jù)，在RAM部分，設(shè)計(jì)采用雙端口RAM的控制。在發(fā)送狀態(tài)時(shí)，Power PC將要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)送

15、緩存RAM中，并且更新發(fā)送數(shù)據(jù)控制寄存器之中的信息，底層發(fā)送模塊通過讀取軟硬件接口中相應(yīng)寄存器的信息來判斷是否有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，如果有數(shù)據(jù)發(fā)送，則讀取發(fā)送緩存RAM之中數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。接收狀態(tài)時(shí)，底層接收數(shù)據(jù)并依次寫入對應(yīng)的RAM中。并更新對應(yīng)的控制寄存器，PowerPC判斷對應(yīng)的寄存標(biāo)志，讀取RAM中的數(shù)據(jù)。Power PC405 IP核通過接口控制寄存器與發(fā)送接收緩存實(shí)現(xiàn)軟硬件的數(shù)據(jù)交互。n 軟件模塊劃分與設(shè)計(jì)思路協(xié)議算法軟件進(jìn)行功能模塊劃分，主要包括以下幾部分：(1)FC4層NC模式協(xié)議管理模塊：完成NC協(xié)議管理功能(2)FC4層NT模式協(xié)議管理模塊：完成NT協(xié)議管理功能(3)協(xié)議

16、轉(zhuǎn)換模塊：完成過橋傳輸幀與消息字轉(zhuǎn)換功能(4)FC2層接收端模塊：完成交換管理、序列接收管理功能(5)FC2層發(fā)送端模塊：完成交換管理、序列發(fā)送管理功能(6)FC2層注冊、注銷模塊：實(shí)現(xiàn)服務(wù)參數(shù)的確立各層問通過內(nèi)部服務(wù)接口原語進(jìn)行信息交互。 交換級FC4層軟件模塊劃分與實(shí)現(xiàn)FC-AE-1553映射層實(shí)現(xiàn)FC-AE-1553協(xié)議功能，完成FC-AE-1553的 10種傳輸類型。分為NC、NT2種模式工作，NC模式下安排整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程，NT模式下響應(yīng)各類數(shù)據(jù)傳輸。1.NC模式管理模塊圖43描述了NC模式管理模塊的設(shè)計(jì)框圖，上層應(yīng)用通過FC-4接口原語FC-4_exchangerequest請

17、求FC-4層發(fā)起交換，NC分析該原語，協(xié)調(diào)發(fā)起交換所需的各類資源。TYPE上層應(yīng)用分析，這里確定為0x48，F(xiàn)C-AE-1553應(yīng)用，進(jìn)入FC-AE-1553處理。廣播多播單播判斷分類；進(jìn)程注冊分析：判斷交換2端口間是否已完成進(jìn)程注冊，若未完成，則首先進(jìn)行進(jìn)程注冊，已完成，則繼續(xù)判斷；突發(fā)模式判斷：普通模式，突發(fā)模式一，突發(fā)模式二共三種，不同模式下進(jìn)行的傳輸類型相應(yīng)的傳輸過程有所不同；傳輸類型判斷：主要分為NC-NT(s)，NT-NC，NT-NT(s)3大類，按各自特點(diǎn)分別進(jìn)行；根據(jù)各類傳輸類型，填FC-2接口原語FC-2_SEQUENCE.request，請求發(fā)起序列；等待FC-2_SEQU

18、ENCE_TAG.indication，為新交換新序列分配交換號與序列號；根據(jù)序列發(fā)送結(jié)果進(jìn)行下一步驟：序列發(fā)送失敗，則填FC4接口原語FC-4_exchange.reply向上層應(yīng)用報(bào)告交換失敗原因；序列發(fā)送成功則根據(jù)傳輸類型和剩余數(shù)據(jù)大小判斷是繼續(xù)發(fā)起數(shù)據(jù)序列還是等待狀態(tài)序列；繼續(xù)發(fā)起數(shù)據(jù)序列則填FC-2_SEQUENCErequest序列請求；等待狀態(tài)序列需開啟計(jì)時(shí)器，在計(jì)時(shí)器時(shí)間內(nèi)未收到相應(yīng)的FC-2_SEQUENCE_indication則發(fā)生超時(shí)錯(cuò)誤，錯(cuò)誤信息報(bào)告給上層應(yīng)用，并根據(jù)錯(cuò)誤類型判斷是否終止交換；若收到FC-2_SEQUENCE.indication，開始序列分析：檢查狀

19、態(tài)序列并驗(yàn)證擴(kuò)展頭信息，擴(kuò)展域正確則提取數(shù)據(jù)，歸并于所屬交換塊中，擴(kuò)展域信息錯(cuò)誤則將錯(cuò)誤信息以FC-4接口原語形式(FC- 4_exchangereply)報(bào)告給上層應(yīng)用，并根據(jù)錯(cuò)誤類型判斷是否終止交換。在整個(gè)處理請求過程中，F(xiàn)C-4_exchangerequest請求一直保存，作為交換發(fā)送的依據(jù)，提供交換信息查詢。每發(fā)送或接收一個(gè)序列，剩余數(shù)據(jù)信息等同步記錄，一旦發(fā)送錯(cuò)誤，剩余數(shù)據(jù)信息填入FC-4_exchange.reply中，向應(yīng)用層報(bào)告。3. NT模式管理模塊圖4-4描述了NT模式管理模塊的設(shè)計(jì)框圖，NT接收到命令序列后，進(jìn)行分析，填寫FC-4_exchange.request原語，申

20、請發(fā)起交換所需的各類資源。NT接收到FC-2接口原語FC-2_SEQUENCE.indication分析該原語：TYPE上層應(yīng)用分析，這里確定為0x48，F(xiàn)C-AE-1553應(yīng)用，進(jìn)入FC-AE-1553處理。判斷R_CTL，確定序列類型：命令序列或數(shù)據(jù)序列；命令序列：收到命令序列即為新交換的第一個(gè)序列命令擴(kuò)展幀頭信息分析，確定傳輸類型，RDMA，突發(fā)模式，請求數(shù)據(jù)大小等具體信息；開辟FC-4_exchangerequest請求原語和FC-4_exchangereply應(yīng)答原語，填入交換相應(yīng)控制信息，如交換號，傳輸類型，RDMA，突發(fā)模式，請求數(shù)據(jù)大小等；若命令擴(kuò)展頭出現(xiàn)錯(cuò)誤，則向上層應(yīng)用提交

21、接口原語(FC-4_exchangereply)，報(bào)告錯(cuò)誤，若正確，則提取序列數(shù)據(jù)，歸并與所屬交換塊中；數(shù)據(jù)序列：交換中間序列，分析FC-2_SEQUENCE.indication原語，提取序列數(shù)據(jù)歸并于相關(guān)交換塊中，并從FC-4_exchange.request請求原語中查詢傳輸類型，突發(fā)模式等信息，由此判斷下一步是繼續(xù)等待數(shù)據(jù)序列還是發(fā)送狀態(tài)序列數(shù)據(jù)序列；組狀態(tài)數(shù)據(jù)序列請求原語FC-2_SEQUENCE.request，請求發(fā)起序列；等待FC-2_ SEQUENCE_TAG.indication；為新序配分配序列號；根據(jù)序列發(fā)送結(jié)果進(jìn)行下一步驟：序列發(fā)送失敗，則填FC-4接口原語(FC-4

22、_Exchange.reply)類型和剩余數(shù)據(jù)大小判斷是開始等待數(shù)據(jù)序列還是結(jié)束交換向上層應(yīng)用報(bào)告狀態(tài)；等待數(shù)據(jù)序列需開啟計(jì)時(shí)器，在計(jì)時(shí)器時(shí)間內(nèi)未收到相應(yīng)的FC-2_SEQUENCE.indication則發(fā)生超時(shí)錯(cuò)誤，錯(cuò)誤信息報(bào)告給上層應(yīng)用，并根據(jù)錯(cuò)誤類型判斷是否終止交換；若收到FC-2_SEQUENCE.indication，開始序列分析；在整個(gè)處理請求過程中，F(xiàn)C-4_exchange.request請求一直保存，作為交換發(fā)送的依據(jù)，提供交換信息查詢。每發(fā)送或接收一個(gè)序列，剩余數(shù)據(jù)信息等同步記錄，一旦發(fā)送錯(cuò)誤，剩余數(shù)據(jù)信息填入FC-4_exchange.reply中，向應(yīng)用層報(bào)告。 光纖

23、通道序列級FC2層軟件模塊劃分與實(shí)現(xiàn)FC-2層主要負(fù)責(zé)光纖通道序列級別的接收與發(fā)送，分為接收端與發(fā)送端2大部分。1. FC2層接收端設(shè)計(jì)FC-2層接收端要實(shí)現(xiàn)的功能主要包括：序YU交換管理，注冊注銷，將單幀數(shù)據(jù)重組為完整序列，通過FC-2接口遞交給FC-4層處理。圖45給出了FC2層接收端設(shè)計(jì)框圖，其具體流程如下：查詢接收緩存寄存器，當(dāng)寄存器幀接收請求標(biāo)志置1時(shí)，說明此時(shí)該緩存中已接收到一幀數(shù)據(jù)待處理，PPC將數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存中，開始幀處理。同時(shí)寄存器信息包含該幀數(shù)據(jù)總數(shù)，以及幀是否有傳輸字錯(cuò)誤等信息。一一進(jìn)行判斷，若幀沒有發(fā)現(xiàn)傳輸字錯(cuò)誤、幀溢出等錯(cuò)誤，則進(jìn)入序列交換管理階段，包括：SOF、EO

24、F判斷：確定幀服務(wù)類型和幀在序列中得位置，并設(shè)置相應(yīng)FLAG標(biāo)志；幀頭提?。簩⒐饫w通道幀頭部分單獨(dú)提取出來進(jìn)行幀頭解析；幀頭解析：判斷目的地址是否為本端口，不是即丟棄該幀，若是繼續(xù)判斷；判斷源地址與本端口是否已完成N端口注冊，若未注冊，需先注冊，已注冊，則繼續(xù)判斷；判斷R_CTL交換類型，屬于設(shè)備數(shù)據(jù)幀還是鏈路服務(wù)幀等，若為鏈路服務(wù)注冊幀，則進(jìn)入注冊、注銷進(jìn)程，完成注冊或注銷。若為設(shè)備數(shù)據(jù)幀則進(jìn)行TYPE判斷；判斷TYPE為何種上層應(yīng)用，這里為FC-AE-1553協(xié)議；判斷OX_ID交換號：該幀屬于新交換，還是已有交換，新交換則建立新的交換狀態(tài)塊，填入交換信息；已有交換，則通過端口地址和交換號

25、查找所屬交換狀態(tài)塊，進(jìn)行交換信息更新；判斷RX_ID：FC-AE-1553該值均為0xFFFF；判斷F_CTL控制信息，F(xiàn)_CTL確定該幀是屬于交換發(fā)起者發(fā)送或交換響應(yīng)者發(fā)送，序列發(fā)起權(quán)歸屬，采用得錯(cuò)誤處理策略，在交換中的位置，優(yōu)先級等重要信息，判斷其正確性，并填充更新交換狀態(tài)塊；判斷SEQ_ID序列號：該幀屬于新序列或已有序列，新序列開辟新序列狀態(tài)塊，已有序列則根據(jù)序列號查找到所屬序列狀態(tài)塊進(jìn)行信息更新；判讀SEQ_CNT幀計(jì)數(shù)：序列重組必備信息，確定幀在序列中的位置；DF_CTL判斷：FC-AE-1553中為OxO；參數(shù)域判斷：包含相關(guān)偏移量信息，為序列重組提供相關(guān)信息。幀頭解析完畢、序列

26、交換狀態(tài)塊更新完畢后，處理完成。將正確幀的數(shù)據(jù)按幀順序重組為完整序列，填FC-2接口原語(FC-2_SEQUENCEindication)，完成序列遞交。2. FC2層發(fā)送端設(shè)計(jì)FC-2層發(fā)送端要實(shí)現(xiàn)的功能主要包括：序YU交換管理，注冊分析，將FC-4請求的序列數(shù)據(jù)塊劃分為幀數(shù)據(jù)大小，將分配好的幀頭與數(shù)據(jù)組成完整光纖通道幀放入發(fā)送緩存中。圖4.6給出了FC2層發(fā)送端模塊的主要設(shè)計(jì)流程框圖。根據(jù)請求的FC-2接口原語信息(如FC-2_SEQUENCErequest)開始組幀程序，首先判斷目的端口地址與本端口是否已完成N端口注冊，若未注冊，需先注冊，已注冊，則進(jìn)行數(shù)據(jù)分割，將數(shù)據(jù)塊分為幀數(shù)據(jù)大小，

27、進(jìn)入序列交換管理階段，包括：目的端口地址填充；源端口地址填充；TYPE上層應(yīng)用類型填充，這里為FC-AE-1553協(xié)議：DF_CTL填充：FC-AE-1553中為OxO；F_CTL控制信息填充，F(xiàn) CTL確定該幀是屬于交換發(fā)起者發(fā)送或交換響應(yīng)者發(fā)送，序列發(fā)起權(quán)歸屬，采用的錯(cuò)誤處理策略，在交換中的位置，優(yōu)先級等重要信息，F(xiàn)C-2接口原語信息中包含，計(jì)算后填充；優(yōu)先級填充：使用優(yōu)先級，將優(yōu)先級填入CS_CTL，F(xiàn)_CTL得17bit置1，不使用優(yōu)先級，則CS_CTL為0x0；RX_ID填充：FCAE1553該值均為0xFFFF；R_CTL交換類型填充，與接口原語一致；分配OX_ID交換號：該幀屬于

28、新交換，則隨機(jī)為交換分配一個(gè)未使用的交換號并建立新的交換狀態(tài)塊，填入交換信息；已有交換，則通過端口地址和交換號查找所屬交換狀態(tài)塊，進(jìn)行交換信息更新；分配SEQ_ID序列號：該幀屬于新序列或已有序列，新序列則隨機(jī)為交換分配一個(gè)未使用的序列號并開辟新序列狀態(tài)塊，已有序列則根據(jù)序列號查找到所屬序列狀態(tài)塊進(jìn)行信息更新；分配SEQ_CNT幀計(jì)數(shù)：序列重組必備信息，確定幀在序列中的位置；按重復(fù)計(jì)數(shù)或連續(xù)計(jì)數(shù)方式分配，同一序列的幀，后一幀比前一幀大l；參數(shù)域填充：包含相關(guān)偏移量信息，為序列重組提供相關(guān)信息。幀頭分配完畢，于此同時(shí)建立更新好序Yd交換狀態(tài)塊，按正確幀的順序?qū)⒑线m數(shù)據(jù)與幀頭組合完畢，放入發(fā)送緩存

29、，并將使用的服務(wù)類型信息通知硬件，由硬件添加SOF、EOF。為新交換、新序列分配的交換號與序列號通過FC2接口原語(FC-2_SEQUENCE_TAGindication)通知FC-4層。當(dāng)一個(gè)序列的所有數(shù)據(jù)均以幀的形式發(fā)送完畢，其發(fā)送結(jié)果：成功，失敗及失敗原因通知FC_4層。3. 注冊注銷模塊(一)N端口注冊請求N端口會在一個(gè)新的交換中發(fā)送一個(gè)PLOGI幀，端口名的數(shù)值大的N端口將發(fā)送一個(gè)PLOGI，在點(diǎn)對點(diǎn)連接中，只需一個(gè)N端口發(fā)送PLOGI即可。注冊過程完成了以下內(nèi)容：1、設(shè)置一個(gè)OX-ID。2、將DID設(shè)置為目標(biāo)N端口D，SID設(shè)置為源N端口ID。3、凈荷中根據(jù)需要設(shè)置相應(yīng)的服務(wù)參數(shù)。

30、4、指定發(fā)起注冊的N端口的端口名，節(jié)點(diǎn)名。(二)N端口注冊響應(yīng)正常的N端口注冊響應(yīng)是返回一個(gè)LS-ACC鏈路服務(wù)響應(yīng)幀，不存在交換機(jī)時(shí)，可能有以下幾種響應(yīng)類型：1、返回一個(gè)LS-ACC幀，幀的OX_ID等于PLOGI中的OX_ID，公共服務(wù)參數(shù)域中的NPORTF-PORT位置0，這是正常的N端口注冊響應(yīng)，說明注冊成功。LS-ACC的D-ID即為PLOGI中的S-ID；LS-ACC中的S-ID即為PLOGI中的D_ID。LS-ACC幀內(nèi)的凈荷給出了服務(wù)參數(shù)設(shè)置，一個(gè)64位的N端口名，一個(gè)64位的節(jié)點(diǎn)名。注冊成功后，N端口就可以與遠(yuǎn)程的N端口之間通信。 2、返回一個(gè)P-BSY，說明目標(biāo)N端口忙，稍

31、后可重新發(fā)送PLOGI。3、返回P-RJT，說明N端口注冊被目標(biāo)N端口拒絕。P-RJT幀內(nèi)凈荷包含了拒絕原因碼。若原因碼為“不支持的服務(wù)類型”，則N端口將換一種服務(wù)類型，重新發(fā)送PLOGI。4、收到PLOGI，說明兩個(gè)N端口注冊時(shí)發(fā)生沖突，若接收到的PLOGI內(nèi)的N端口名小于自身的N端口名，則發(fā)送一個(gè)LSRJT拒絕幀，幀內(nèi)拒絕原因碼為“已經(jīng)開始注冊進(jìn)程”；否則，直接處理接收到的PLOGI進(jìn)行注冊。5、若無響應(yīng)，則表明表示鏈路出錯(cuò)，進(jìn)行錯(cuò)誤恢復(fù)。使用第三類服務(wù)，響應(yīng)的N端口發(fā)送了LS-ACC后，注冊結(jié)束。(三)注銷注銷過程是指移除所有地服務(wù)參數(shù)，釋放N端口，交換機(jī)的資源，N端口注銷時(shí)，刪除了N端

32、口ID。N端口可以發(fā)送LOGO-ELS幀向交換機(jī)請求注銷。 FC-AE-1553協(xié)議橋協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)FC-AE-1553協(xié)議橋的主要實(shí)現(xiàn)光纖通道網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的MIL-STD-1553總線間的橋接，兼容原有MIL-STD-1553低速終端設(shè)備，完成過橋數(shù)據(jù)交換。FC-AE-1553網(wǎng)絡(luò)中允許存在多個(gè)橋，但同一時(shí)間只允許一個(gè)橋設(shè)備工作。所有過橋傳輸交換仍然由NC發(fā)起，通過協(xié)議橋，將NC命令幀轉(zhuǎn)換發(fā)往RT的命令字、數(shù)據(jù)字，同樣，當(dāng)協(xié)議橋接收到RT響應(yīng)的狀態(tài)字、數(shù)據(jù)字時(shí)，將其映射為狀態(tài)幀，發(fā)送回NC(NT)。從而實(shí)現(xiàn)2種不同網(wǎng)絡(luò)間的實(shí)時(shí)信息交換。主要設(shè)計(jì)思想：過橋傳輸可分5種模式：(1)NC-RT(2)RT-NC(3)NT-RT(4)RT-NT(5)RT-RT，其中，NT-RT與RT-NT可分別合并至NC-RT和RT-NC中，根據(jù)過橋傳輸類型，分類完成協(xié)議映射。當(dāng)協(xié)議算法軟件配置在NT模式時(shí)，若接入MIL-STD-1553總線，也可作為協(xié)議橋使用，過橋傳輸主要步驟如下：(1)NT接收到NC命令序列時(shí)，首先檢查命令幀子地址域，若子地址域高22位與本地橋地址相同，說明此次交換為過橋傳輸，調(diào)用協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。不同，則按普通NT運(yùn)行；(2)通過與命令擴(kuò)展幀頭域中其他控制為聯(lián)合