專利名稱：基于vpx總線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于VPX總線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊，屬于數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)域、頻域和空域的信號(hào)處理，例如雷達(dá)信號(hào)處理、 電子對(duì)抗、通信等電子系統(tǒng)設(shè)備。這些領(lǐng)域中的信號(hào)處理運(yùn)算量大，算法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這就要 求數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)具備更強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理能力和高速數(shù)據(jù)通訊能力。為了滿足應(yīng)用系統(tǒng)日 益增長(zhǎng)的對(duì)信號(hào)處理能力的要求，需要研制新一代數(shù)字信號(hào)處理模塊。

發(fā)明內(nèi)容
1、所要解決的技術(shù)問題 針對(duì)以上問題本發(fā)明提供了一種基于VPX總線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊。
2、技術(shù)方案 —種基于VPX總線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊包括高速板卡、前面板、散熱蓋板、模塊 插拔器、定位銷、鎖緊機(jī)構(gòu)部件； 高速板卡包括一塊高速印制板以及焊接在上面的器件，高速印制板的外形為VPX 6U標(biāo)準(zhǔn)板型；焊接器件包括供電電路、通用處理器、橋接芯片、可編程邏輯(FPGA)芯片、存 儲(chǔ)器、高速高密電連接器、光電轉(zhuǎn)換器件、千兆以太網(wǎng)接口 ；供電電路由十個(gè)電源模塊組成，它們是1個(gè)PTH04040WAH， 3個(gè)PTH05050WAH， 1個(gè)
PTH08T241WAD， 4個(gè)LT3021ES8，1個(gè)MIC37139-1. 8BS ; 通用處理器是FreeScale公司的MPC7448處理器芯片； 橋接芯片是Marvel 1公司的MV64460芯片；可編程邏輯(FPGA)芯片是XILINX公司的PGA芯片，型號(hào)為XC5VLX110T ;
存儲(chǔ)器有DDR SDRAM禾P FLASH兩種，DDR SDRAM芯片組由四片型號(hào) 為MT46V64M16TG-6TIT芯片組成，存儲(chǔ)容量為2G ;FLASH芯片組由四片型號(hào)為 S29GL256N10TFI01芯片組成，存儲(chǔ)容量為512M ; 高速高密電連接器共有七個(gè)，在高速印制板上的位號(hào)是XP0-XP6， XPO提供模塊電 源，XPl提供8路模塊間互連的高速串行端口 ， XP2提供VME接口 ， XP4提供4路系統(tǒng)間互連 的高速串行端口和兩個(gè)千兆以太網(wǎng)接口 ， XP5提供GPIO和串口 ， XP3、 XP6為自定義；
光電轉(zhuǎn)換器件型號(hào)為L(zhǎng)TP-ST11MB ; 前面板開有六個(gè)開口，焊接在高速印制板的兩個(gè)多模光電轉(zhuǎn)換器件、一個(gè)9芯電 連接器、一個(gè)以太網(wǎng)接口 、一個(gè)復(fù)位按鈕以及八盞信號(hào)燈的接口從開口部分露出，用于調(diào)試 以及和其它系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。其中9芯電連接器用來調(diào)試串口，其的型號(hào)是J30J-9TJWP7-J。以太 網(wǎng)接口可以與工作平臺(tái)計(jì)算機(jī)或者其它系統(tǒng)相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
散熱蓋板覆蓋在高速印制板上，為模塊提供散熱裝置。 模塊插拔器、定位銷、鎖緊機(jī)構(gòu)通過固定器固定在高速印制板上，為模塊提供插拔裝置，方便模塊的插拔。 所述的高速板卡有四個(gè)處理節(jié)點(diǎn)，每個(gè)處理節(jié)點(diǎn)包括一片PowerPC系列MPC7448 通用處理器、一片MV64460橋接芯片，512MB的DDR SDRAM ; MPC7448處理器芯片和MV64460橋接芯片的CPU接口相連接，MPC7448處理器芯片 和MV64460橋接芯片之間為64位MPX lOOMHz總線，用于數(shù)據(jù)傳輸與尋址；存儲(chǔ)器DDRSDRAM 和MV64460橋接芯片的DDR SDRAM接口連接，位寬64位，速度100Mhz，用于數(shù)據(jù)存?。?MV64460橋接芯片的Device接口與FPGA相連接，F(xiàn)PGA內(nèi)部寄存器與Flash芯片統(tǒng)一編址， 通過Device接口對(duì)其進(jìn)行訪問；FPGA與加載Flash芯片連接，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)各處理節(jié)點(diǎn)訪問 加載Flash的仲裁控制；模塊上電啟動(dòng)時(shí)，各處理節(jié)點(diǎn)按仲裁時(shí)序通過各MV64460橋接芯 片Device接口尋址加載Flash，運(yùn)行啟動(dòng)引導(dǎo)代碼，將操作系統(tǒng)映像移至節(jié)點(diǎn)內(nèi)存運(yùn)行實(shí) 現(xiàn)系統(tǒng)正常啟動(dòng)；MV64460橋接芯片的MPP接口與FPGA相連接，對(duì)FPGA內(nèi)部功能模塊進(jìn)行 觸發(fā)與控制； 模塊內(nèi)部處理節(jié)點(diǎn)之間的互連方式是PCI-X總線，四片MV64460橋接芯片之間提 供了四組超高速PCI-X總線，第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間、第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間、第三節(jié) 點(diǎn)與第四節(jié)點(diǎn)之間為64位lOOMHz超高速PCI-X總線，第一節(jié)點(diǎn)與第四節(jié)點(diǎn)之間為32位 lOOMHz超高速PCI-X總線； 模塊之間通訊的接口形式有三種高速串行通道Rocket 10、 VME總線、千兆以太 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，GPIO RS232接口 ； 高速串行通道Rocket 10由FPGA提供，每路傳輸率可達(dá)2. 5Gbps，支持XILINX 公司的Aurora串行通訊協(xié)議，共有14路；8路通過VPX插座XP1實(shí)現(xiàn)背板互連，XP1按 VITA46. 3協(xié)議定義為八組高速串行通道，通過背板與同一機(jī)箱內(nèi)的其它板卡通訊；4路高 速串行通道Rocket 10通過VPX電連接器與后出線板連接，實(shí)現(xiàn)與后出線板通訊；2路高速 串行通道RocketIO與兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器件相連，光電轉(zhuǎn)換器件的光纖接口從前面板光纖接 口露出，通過光纖可以與其它系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光纖通訊；每片MV64460橋接芯片的Sync FIFO接口 分別與FPGA相連接，由FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)MV64460橋接芯片Sync FIFO接口到高速串行通道 Rocket 10的轉(zhuǎn)換，支持軟件配置的交換結(jié)構(gòu)由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過交換結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)任一節(jié) 點(diǎn)中橋接芯片MV64460的Sync FIFO接口與14路高速串行通道Rocket 10中任一通道建 立通訊鏈路，從而實(shí)現(xiàn)模塊間的高速數(shù)據(jù)通訊； XP2按VITA46. 1協(xié)議定義為VME并行總線，F(xiàn)PGA的相關(guān)管腳通過XP2實(shí)現(xiàn)背板互 連，具有主從功能的VME總線控制器由FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，處理主芯片MPC7448的Device接口 與FPGA相連，在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)并行總線到VME總線的轉(zhuǎn)換； 第一和第四處理節(jié)點(diǎn)中MV64460橋接芯片的Giga Ethernrt接口分別與超高速以
太網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器(GPHY)相連接實(shí)現(xiàn)兩個(gè)千兆以太網(wǎng)接口，前面板提供一個(gè)網(wǎng)口，后插座提供
兩個(gè)網(wǎng)口出線，其中后插座的一個(gè)網(wǎng)口與前面板的網(wǎng)口為二選一使用； GPIO RS232接口由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過高速高密度連接器與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)本模塊
的調(diào)試。
3、有益效果 1)本發(fā)明采用四片MPC7448處理器芯片，具有強(qiáng)大的處理能力，可以滿足信號(hào)處 理系統(tǒng)對(duì)各種算法復(fù)雜度、實(shí)時(shí)性的需求，提高了信號(hào)處理系統(tǒng)的處理速度；
2)數(shù)據(jù)傳輸接口采用高速串行通訊技術(shù)，F(xiàn)PGA內(nèi)部的高速串行接口模塊支持高 速串行通訊協(xié)議，大幅度提高了數(shù)據(jù)交換帶寬； 3)通過FPGA內(nèi)部交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一種靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用于構(gòu)建不同的信號(hào)處理 系統(tǒng)，能夠滿足不同應(yīng)用對(duì)信號(hào)處理能力的要求，便于系統(tǒng)升級(jí)維護(hù)，縮短研制周期，降低 研制成本； 4)該模塊對(duì)外接口為標(biāo)準(zhǔn)vita46接口，具有較強(qiáng)的通用性；
5)提供了完備的模塊底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)接口，方便應(yīng)用層設(shè)計(jì)開發(fā)。


圖1為基于VPX總線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊的系統(tǒng)框圖。
圖2為本發(fā)明模塊應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。 本模塊包括高速板卡、前面板、散熱蓋板、模塊插拔器、定位銷、鎖緊機(jī)構(gòu)部件。 高速板卡包括一塊高速印制板以及焊接在上面的器件，高速印制板的外形為VPX
6U標(biāo)準(zhǔn)板型。焊接器件包括供電電路、通用處理器、橋接芯片、可編程邏輯(FPGA)芯片、存
儲(chǔ)器、高速高密電連接器、光電轉(zhuǎn)換器件、千兆以太網(wǎng)接口。供電電路由十個(gè)電源模塊組成，它們是1個(gè)PTH04040WAH， 3個(gè)PTH05050WAH， 1個(gè)
PTH08T241WAD， 4個(gè)LT3021ES8，1個(gè)MIC37139-1. 8BS。 通用處理器是FreeScale公司的MPC7448處理器芯片。 橋接芯片是Marvel 1公司的MV64460芯片?？删幊踢壿?FPGA)芯片是XILINX公司的PGA芯片，型號(hào)為XC5VLX110T，它是整個(gè)
模塊的核心部件，實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制、數(shù)據(jù)調(diào)度、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換等功能。存儲(chǔ)器有DDR SDRAM禾P FLASH兩種。DDR SDRAM芯片組由四片型號(hào)
為MT46V64M16TG-6TIT芯片組成，存儲(chǔ)容量為2G ;FLASH芯片組由四片型號(hào)為
S29GL256N10TFI01芯片組成，存儲(chǔ)容量為512M。 高速高密電連接器共有七個(gè)，在高速印制板上的位號(hào)是XP0-XP6， XPO提供模塊電 源，XP1提供8路模塊間互連的高速串行端口 ， XP2提供VME接口 ， XP4提供4路系統(tǒng)間互連 的高速串行端口和兩個(gè)千兆以太網(wǎng)接口 ， XP5提供GPIO和串口 ， XP3、 XP6為自定義。
光電轉(zhuǎn)換器件型號(hào)為L(zhǎng)TP-ST11MB，每個(gè)通道的串行速率可高達(dá)2. 5GBPS，用來與 其它分系統(tǒng)進(jìn)行通訊。 前面板開有六個(gè)開口，焊接在高速印制板的兩個(gè)多模光電轉(zhuǎn)換器件、一個(gè)9芯電 連接器、一個(gè)以太網(wǎng)接口 、一個(gè)復(fù)位按鈕以及八盞信號(hào)燈的接口從開口部分露出，用于調(diào)試 以及和其它系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。其中9芯電連接器用來調(diào)試串口，其型號(hào)是J30J-9TJWP7-J。以太網(wǎng) 接口可以與工作平臺(tái)計(jì)算機(jī)或者其它系統(tǒng)相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
散熱蓋板覆蓋在高速印制板上，為模塊提供散熱裝置。 模塊插拔器、定位銷、鎖緊機(jī)構(gòu)通過固定器固定在高速印制板上，為模塊提供插拔 裝置，方便模塊的插拔。
高速板卡是實(shí)現(xiàn)整個(gè)模塊功能的載體，系統(tǒng)框圖如圖1所示，其功能架構(gòu)描述如 下 四個(gè)處理節(jié)點(diǎn)，每個(gè)處理節(jié)點(diǎn)包括一片PowerPC系列MPC7448通用處理器、一片 MV64460橋接芯片，512MB的DDR SDRAM。 MPC7448的工作時(shí)鐘由100MHz晶振鎖相倍頻，工作主頻通過電阻選焊配置選擇， 模塊缺省工作主頻為1000MHz。 MV64460橋接芯片的接口包括CPU接口 、 DDR SDRAM接口 、 Device接口 ， Ethernet 接口 、 JTAG接口 、 MPP接口 、 Sync FIFO接口 。 MPC7448處理器芯片和MV64460橋接芯片的CPU接口相連接，MPC7448處理器 芯片和MV64460橋接芯片之間為64位MPX 100腿z總線，用于數(shù)據(jù)傳輸與尋址。存儲(chǔ)器 DDRSDRAM和MV64460橋接芯片的DDR SDRAM接口連接，位寬64位，速度100Mhz，用于數(shù)據(jù) 存取。MV64460橋接芯片的Device接口與FPGA相連接，F(xiàn)PGA內(nèi)部寄存器與Flash芯片統(tǒng) 一編址，通過Device接口對(duì)其進(jìn)行訪問。FPGA與加載Flash芯片連接，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)各處理節(jié) 點(diǎn)訪問加載Flash的仲裁控制。模塊上電啟動(dòng)時(shí)，各處理節(jié)點(diǎn)按仲裁時(shí)序通過各MV64460 橋接芯片Device接口尋址加載Flash，運(yùn)行啟動(dòng)引導(dǎo)代碼，將操作系統(tǒng)映像移至節(jié)點(diǎn)內(nèi)存 運(yùn)行實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常啟動(dòng)。模塊提供了完備的底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)接口 ，能夠直接訪問硬件設(shè)備，它 包含了處理器復(fù)位、初始化、串口驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)口驅(qū)動(dòng)程序、Flash芯片驅(qū)動(dòng)程序和必要的時(shí) 鐘處理，方便開發(fā)者根據(jù)需求研制復(fù)雜、高端的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。MV64460橋接芯片的MPP接口與 FPGA相連接，對(duì)FPGA內(nèi)部功能模塊進(jìn)行觸發(fā)與控制。 模塊的通訊協(xié)議主要包括PCI協(xié)議、VME協(xié)議、千兆以太網(wǎng)協(xié)議、XILINX公司的 aurora協(xié)議，SMBUS協(xié)議。 模塊內(nèi)部處理節(jié)點(diǎn)之間的互連方式是PCI-X總線，四片MV64460橋接芯片之間提 供了四組超高速PCI-X總線，第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間、第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間、第三節(jié) 點(diǎn)與第四節(jié)點(diǎn)之間為64位100MHz超高速PCI-X總線，第一節(jié)點(diǎn)與第四節(jié)點(diǎn)之間為32位 100MHz超高速PCI-X總線。 模塊之間通訊的接口形式有三種高速串行通道Rocket 10、 VME總線、千兆以太 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，GPIO RS232接口 。 高速串行通道Rocket 10由FPGA提供，每路傳輸率可達(dá)2. 5Gbps，支持XILINX 公司的Aurora串行通訊協(xié)議，共有14路。8路通過VPX插座XP1實(shí)現(xiàn)背板互連，XP1按 VITA46. 3協(xié)議定義為八組高速串行通道，通過背板與同一機(jī)箱內(nèi)的其它板卡通訊。4路高 速串行通道Rocket IO通過VPX電連接器與后出線板連接，實(shí)現(xiàn)與后出線板通訊。2路高速 串行通道RocketIO與兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器件相連，光電轉(zhuǎn)換器件的光纖接口從前面板光纖接 口露出，通過光纖可以與其它系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光纖通訊。每片MV64460橋接芯片的Sync FIFO接 口分別與FPGA相連接，由FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)MV64460橋接芯片Sync FIFO接口到高速串行通 道Rocket 10的轉(zhuǎn)換，支持軟件配置的交換結(jié)構(gòu)由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過交換結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)任一 節(jié)點(diǎn)中橋接芯片MV64460的Sync FIFO接口與14路高速串行通道Rocket 10中任一通道 建立通訊鏈路，從而實(shí)現(xiàn)模塊間的高速數(shù)據(jù)通訊。 XP2按VITA46. 1協(xié)議定義為VME并行總線，F(xiàn)PGA的相關(guān)管腳通過XP2實(shí)現(xiàn)背板互 連，具有主從功能的VME總線控制器由FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，處理主芯片MPC7448的Device接口
7與FPGA相連，在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)并行總線到VME總線的轉(zhuǎn)換。多個(gè)模塊組成信號(hào)處理系統(tǒng)， VME主控制器通過VME總線傳遞工作模式、控制命令和參數(shù)給其它模塊，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)各模 塊的控制功能 第一和第四處理節(jié)點(diǎn)中MV64460橋接芯片的Giga Ethernrt接口分別與超高速以
太網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器(GPHY)相連接實(shí)現(xiàn)兩個(gè)千兆以太網(wǎng)接口，前面板提供一個(gè)網(wǎng)口，后插座提供
兩個(gè)網(wǎng)口出線，其中后插座的一個(gè)網(wǎng)口與前面板的網(wǎng)口為二選一使用。 GPIO RS232接口由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過高速高密度連接器與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)本模塊
的調(diào)試。 基于本模塊及其互連方式可以構(gòu)建任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信號(hào)處理系統(tǒng)，基于VPX總 線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊構(gòu)建的某雷達(dá)信號(hào)處理分系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。在VPX總線架 構(gòu)下，該系統(tǒng)由五塊本發(fā)明模塊和一塊VPX高速背板構(gòu)成，另外，電源、示波器、交換機(jī)、G4 仿真器、FPGA cable、計(jì)算機(jī)作為該系統(tǒng)的調(diào)試設(shè)備。VPX高速背板的零槽模塊作為VME控 制器，系統(tǒng)內(nèi)支持高速串行總線和VME并行總線通訊，利用該系統(tǒng)能夠完成脈壓、多普勒處 理、恒虛警檢測(cè)、剩余雜波圖處理、目標(biāo)積累檢測(cè)、目標(biāo)提取等信號(hào)處理功能。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉
此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種基于VPX總線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊，其特征在于高速板卡、前面板、散熱蓋板、模塊插拔器、定位銷、鎖緊機(jī)構(gòu)部件；高速板卡包括一塊高速印制板以及焊接在上面的器件，高速印制板的外形為VPX 6U標(biāo)準(zhǔn)板型；焊接器件包括供電電路、通用處理器、橋接芯片、可編程邏輯(FPGA)芯片、存儲(chǔ)器、高速高密電連接器、光電轉(zhuǎn)換器件、千兆以太網(wǎng)接口；供電電路由十個(gè)電源模塊組成，它們是1個(gè)PTH04040WAH，3個(gè)PTH05050WAH，1個(gè)PTH08T241WAD，4個(gè)LT3021ES8，1個(gè)MIC37139-1.8BS；通用處理器是FreeScale公司的MPC7448處理器芯片；橋接芯片是Marvell公司的MV64460芯片；可編程邏輯(FPGA)芯片是XILINX公司的PGA芯片，型號(hào)為XC5VLX110T；存儲(chǔ)器有DDR SDRAM和FLASH兩種，DDR SDRAM芯片組由四片型號(hào)為MT46V64M16TG-6TIT芯片組成，存儲(chǔ)容量為2G；FLASH芯片組由四片型號(hào)為S29GL256N10TFI01芯片組成，存儲(chǔ)容量為512M；高速高密電連接器共有七個(gè)，在高速印制板上的位號(hào)是XP0-XP6，XP0提供模塊電源，XP1提供8路模塊間互連的高速串行端口，XP2提供VME接口，XP4提供4路系統(tǒng)間互連的高速串行端口和兩個(gè)千兆以太網(wǎng)接口，XP5提供GPIO和串口，XP3、XP6為自定義；光電轉(zhuǎn)換器件型號(hào)為L(zhǎng)TP-ST11MB；前面板開有六個(gè)開口，焊接在高速印制板的兩個(gè)多模光電轉(zhuǎn)換器件、一個(gè)9芯電連接器、一個(gè)以太網(wǎng)接口、一個(gè)復(fù)位按鈕以及八盞信號(hào)燈的接口從開口部分露出，用于調(diào)試以及和其它系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。其中9芯電連接器用來調(diào)試串口，其的型號(hào)是J30J-9TJWP7-J。以太網(wǎng)接口可以與工作平臺(tái)計(jì)算機(jī)或者其它系統(tǒng)相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。散熱蓋板覆蓋在高速印制板上，為模塊提供散熱裝置。模塊插拔器、定位銷、鎖緊機(jī)構(gòu)通過固定器固定在高速印制板上，為模塊提供插拔裝置，方便模塊的插拔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VPX總線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊，其特征在于所述的高 速板卡有四個(gè)處理節(jié)點(diǎn)，每個(gè)處理節(jié)點(diǎn)包括一片PowerPC系列MPC7448通用處理器、一片 MV64460橋接芯片，512MB的DDR SDRAM ;MPC7448處理器芯片和MV64460橋接芯片的CPU接口相連接，MPC7448處理器芯片和 MV64460橋接芯片之間為64位MPX 100MHz總線，用于數(shù)據(jù)傳輸與尋址；存儲(chǔ)器DDRSDRAM 和MV64460橋接芯片的DDR SDRAM接口連接，位寬64位，速度100Mhz，用于數(shù)據(jù)存取； MV64460橋接芯片的Device接口與FPGA相連接，F(xiàn)PGA內(nèi)部寄存器與Flash芯片統(tǒng)一編址， 通過Device接口對(duì)其進(jìn)行訪問；FPGA與加載Flash芯片連接，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)各處理節(jié)點(diǎn)訪問 加載Flash的仲裁控制；模塊上電啟動(dòng)時(shí)，各處理節(jié)點(diǎn)按仲裁時(shí)序通過各MV64460橋接芯 片Device接口尋址加載Flash,運(yùn)行啟動(dòng)引導(dǎo)代碼，將操作系統(tǒng)映像移至節(jié)點(diǎn)內(nèi)存運(yùn)行實(shí) 現(xiàn)系統(tǒng)正常啟動(dòng)；MV64460橋接芯片的MPP接口與FPGA相連接，對(duì)FPGA內(nèi)部功能模塊進(jìn)行 觸發(fā)與控制；模塊內(nèi)部處理節(jié)點(diǎn)之間的互連方式是PCI-X總線，四片MV64460橋接芯片之間提供了 四組超高速PCI-X總線，第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間、第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間、第三節(jié)點(diǎn)與 第四節(jié)點(diǎn)之間為64位lOOMHz超高速PCI-X總線，第一節(jié)點(diǎn)與第四節(jié)點(diǎn)之間為32位lOOMHz超高速PCI-X總線；模塊之間通訊的接口形式有三種高速串行通道Rocket 10、 VME總線、千兆以太網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議，GPIO RS232接口 ；高速串行通道Rocket 10由FPGA提供，每路傳輸率可達(dá)2. 5Gbps，支持XILINX公司的 Aurora串行通訊協(xié)議，共有14路；8路通過VPX插座XPl實(shí)現(xiàn)背板互連，XPl按VITA46. 3 協(xié)議定義為八組高速串行通道，通過背板與同一機(jī)箱內(nèi)的其它板卡通訊；4路高速串行通 道Rocket IO通過VPX電連接器與后出線板連接，實(shí)現(xiàn)與后出線板通訊；2路高速串行通 道RocketIO與兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器件相連，光電轉(zhuǎn)換器件的光纖接口從前面板光纖接口露出， 通過光纖可以與其它系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光纖通訊；每片MV64460橋接芯片的Sync FIFO接口分別與 FPGA相連接，由FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)MV64460橋接芯片Sync FIFO接口到高速串行通道Rocket 10的轉(zhuǎn)換，支持軟件配置的交換結(jié)構(gòu)由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過交換結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)任一節(jié)點(diǎn)中橋接 芯片MV64460的Sync FIFO接口與14路高速串行通道Rocket 10中任一通道建立通訊鏈 路，從而實(shí)現(xiàn)模塊間的高速數(shù)據(jù)通訊；XP2按VITA46. 1協(xié)議定義為VME并行總線，F(xiàn)PGA的相關(guān)管腳通過XP2實(shí)現(xiàn)背板互連， 具有主從功能的VME總線控制器由FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，處理主芯片MPC7448的Device接口與 FPGA相連，在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)并行總線到VME總線的轉(zhuǎn)換；第一和第四處理節(jié)點(diǎn)中MV64460橋接芯片的Giga Ethernrt接口分別與超高速以太網(wǎng) 絡(luò)收發(fā)器(GPHY)相連接實(shí)現(xiàn)兩個(gè)千兆以太網(wǎng)接口，前面板提供一個(gè)網(wǎng)口，后插座提供兩個(gè) 網(wǎng)口出線，其中后插座的一個(gè)網(wǎng)口與前面板的網(wǎng)口為二選一使用；GPIO RS232接口由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過高速高密度連接器與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)本模塊的調(diào)試。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于VPX總線、可重構(gòu)信號(hào)處理模塊包括高速板卡、前面板、散熱蓋板、模塊插拔器、定位銷、鎖緊機(jī)構(gòu)部件；高速板卡包括一塊VPX 6U標(biāo)準(zhǔn)板型的高速印制板以及供電電路、MPC7448處理器芯片、MV64460橋接芯片、FPGA芯片、DDR SDRAM和FLASH、高速高密電連接器、光電轉(zhuǎn)換器件、千兆以太網(wǎng)接口；高速板卡有四個(gè)處理節(jié)點(diǎn)，每個(gè)處理節(jié)點(diǎn)包括一片MPC7448處理器芯片、一片MV64460橋接芯片，DDR SDRAM；MV64460橋接芯片分別通過CPU接口、DDR SDRAM接口、Device接口與MPC7448處理器芯片、存儲(chǔ)器DDR SDRAMFPGA相連。
文檔編號(hào)G06F13/40GK101794268SQ20101012557
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者上官珠, 余鋒, 唐大樂, 張保寧, 徐定良, 蔣志焱, 鐘凱 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所