基于RocketIO接口的高速互連應用研究與實現
加入技術交流群
2．1 應用RapidIO協議買現板間互連
RapidIO是一種基于高性能包交換的開放式互連技術，主要功能是完成系統內部芯片到芯片和板到板之間的高速傳輸數據，能夠提供高帶寬、低時延、軟件獨立和高容錯性的數據傳輸解決方案。同時支持點對點或點對多點的通信、DMA操作、消息傳遞模式交換數據以及多種拓撲結構等功能。
RapidIO采用3層分級體系結構，分別為物理層、傳輸層、邏輯層。物理層規范在整個分級結構的底部，包括器件級接口的細節，如包傳輸機制、流量控制、電氣特性和低級錯誤管理。傳輸層規范在中間層，定義RapidIO地址空間和在端點器件間傳輸包所需的路由信息。邏輯層規范定義全部協議和包的格式，它們為端點器件發起和完成事物提供必要的信息。
RapidIO串行物理層，通常稱為串行RapidIO，是針對板上或通過背板的器件間的電氣連接。串行物理層定義器件間的全雙工串行鏈路，在每個方向上使用單向差分信號。RapidIO串行物理層實現鏈路訓練、鏈路初始化，支持RapidIO器件間的包傳送，包括包和控制符號的傳送、流量控制、錯誤管理和其他器件到器件的功能。RapidIO物理層核與RocketIO收發器連接邏輯結構框圖如圖3所示。本文引用地址：http://www.czjhyjcfj.com/article/149180.htm
由于RapidIO邏輯層包被定義為一連串的比特，并且與物理層實現無關，所以RapidIO協議在串行與并行接口，銅線與光纖介質下都能正確工作。
其RapidIO串行物理層有如下特征：
(1)采用8 b／10 b編碼方案將發送時鐘嵌入到數據中。
(2)在每個方向上支持一個串行差分對或支持4個并列的串行差分對。
(3)使用專用的8 b／10 b碼(稱為K碼)來管理鏈路，管理流量控制、包定界和錯誤報告。
(4)支持每通道1．25 Gb／s，2．5 Gb／s和3．125 Gb／s波特率(數據速率分別為1．0 Gb／s，2．0 Gb／s和2．5 Gb／s)的傳送速率。
2．2 應用Fibre Channel協議實現系統間互連
光纖通道技術是綜合計算機通道和數據網絡概念提出的一個不同于傳統的通道和網絡結構的互連方案，采用通道技術控制信號傳輸，使用仲裁或交換方式處理共享沖突，并采用了基于信用的流量控制策略。
Fibre Channel模型分為5層，分別為：FC-0，FC-1，FC-2，FC-3和FC-4。FC-0層定義了連接的物理端口特性，包括介質和連接器、驅動器、接收機、發射機等的物理特性、電器特性和光特性、傳輸速率以及其他的一些連接端口特性。在本設計中，FC-0層處理由光電收發器實現光信號與電信號轉換；FC-1層是信號編碼和解碼層，FC-1層處理由FPGA的RocketIO完成串并／并串轉換、8 b／10 b編解碼、有序集及位同步等；FC-1層使用8 b／10 b編碼方式，這意味著每傳輸10 b數據，實際得到8 b的有效數據，其他兩位是冗余位。信號可以被編碼成2種字符集：K字符集(特殊的控制信號和命令)和D字符集(普通數據)。FC-2層是幀協議層，是FC用來識別、解釋和處理FC網絡信息流的核心層。FC-2層規定信息單元的組成格式、原語序列協議、端口類型、服務類型、數據的分段與重組、流量控制、差錯恢復策略、節點初始化、節點的注冊和節點的注銷等功能。FC-0，FC-1和FC-2層這3層共同組成了FC物理層。FC-3層是FC的公共服務層，定義了如帶寬頻率分片、搜索組和多播等通用服務。FC-4：該層是FC協議模型的最高層，在本系統的設計中，使用了匿名簽署消息傳輸協議(FC-AE-ASM)來滿足系統中數據的傳輸需要。
在FC核的嵌入式應用中。使用一個或2個RocketIO收發器來提供1 Gb／s，2 Gb／s或4 Gb／s的接口速率，利用FPGA中的8 b／10 b編解碼器、CRC產生和校驗單元以及接收彈性緩沖進行設計。FC核內部提供了32 b寬的Client接口，FC幀數據采用32 b／s訪問。FC核的時鐘在配置時已固定，分別可采用53．125 MHz和106．25 MHz。
FC核與RocketIO收發器連接邏輯結構框圖如圖4所示。
評論