PCI-5565反射内存卡512m

光纤反射内存网关键技术

1）高实时性低开销网络通讯协议的设计与实现

目前主流公开的网络协议，如以太网所使用的TCP/IP协议虽然功能完备、运行稳定，但其传输机制和服务方式都比较复杂冗余，实时性较差，不适合于多实时性有较高要求的领域。

光纤反射内存网通讯协议要在保证高实时性和稳定性前提下，降低协议的复杂度。在保证网络基本服务和传输稳定性的前提下，尽量提高系统的传输性能、实时性及相应速度。同时要有完整的错误处理机制，在错误发生的情况下保证错误不蔓延，有良好的自愈能力。

2）边收边转的数据转发模式实现低延时数据转发

在协议控制器设计上采用RFMMA(ReflectiveMemory Multiple Access)基于反射内存的多模式存取技术，支持数据、IO、命令、中断等多种数据传输模式。

在协议实现上，即协议控制器的设计上，要采取低延时的数据转发策略，将转发延迟控制在1us以内，这个对协议控制器实现提出了很高的挑战。主要采用此一下方法：1）采用边收边转发的数据传输模式，不采用存储转发模式，减小数据在单个节点上的转发延迟，提高系统实时性。2）在协议设计时，优化设计，压缩信息头的长度，并将重要信息都放在信息头前面，以方便转发时进行快速判断。3）设计了完备的数据帧回收机制，通过节点ID、传输计数器等方式保证了废数据帧的可靠回收。同时，采用CRC校验码校验数据的正确性。

一般的网络接口设备在转发数据是都采用存储转发的方式，转发延迟过大，导致整个系统的延时加大，实时性降低。采用即时收/转（边收边转发）模式，在接收数据的同时完成处理和转发，代替常用的存储转发模式，只需4个时钟周期便可完成判断&转发，典型数据帧是（长度256Byte）转发延迟比存储转发缩短了30倍以上。实测延时小于0.6us。

3）光纤HUB的换网动态重构及数据监测技术

利用高速开关阵列及FPGA集成的高速收发器，构建一个开关阵列，通过开关阵列的切换，形成内外双环的数据传输通路，是光纤网络数据在逻辑上形成一个环形传输方式，并通过FPGA收发器实时***数据实现网络状态的监控及故障节点的自诊断自隔离。

4）高速电路设计及仿真验证技术

光纤反射内存网络波特率2.5Gbps，电信号的这个数据通讯速率下传输，属于高速电路设计。为保证数据可靠传输、保证系统的电磁兼容性、信号完整性，对电路板PCB设计提出了较高的要求。为保证设计质量，采用了Cadence公司的SigXplorer软件进行电路仿真，对仿真结果进行多轮迭代来改进设计。

   反射内存卡的通讯区别于其它常规的通讯方式，是一种无需软件参与而实现数据共享的通讯方式。以PCI5565为例，PCI5565在系统中映射一个128M的内存空间，应用程序将***的数据写入板载的的内存中，而将这个内存中的数据共享到其它节点是由硬件来完成，硬件完成将数据以帧的方式传递到下一个节点，由于采用2.125G的光纤通讯这个速度是非常快的，缩短了数据同步的时间，在一些系统中可以认为两个内存中的数据是完全一样的。在实时性更高的系统中而且这个时间是可以预测的，因此在一些ms级或更低仿-真周期的仿-真系统中反射内存网的优势非常明显。

        反射内存网区别于通用的通讯方式，但价格和成本一直比较高，不能像传统网络那样可以将成本做到很低，这限制了反射内存的应用，在一些成本敏感的系统中，只能是与常规网络互为补充。但反射内存的易用性降低了软件开发的成本和周期，节省了CPU开销，易于理解和使用，减小了系统的复杂度，缩短了系统研发周期减小了风险，这些优点使反射内存卡得到更多的应用。

        目前反射内存网最为广泛的应用是在实时仿-真系统，在这种系统中各个功能模块划分得十分清楚。负责***数据的计算机，负责模型解算的计算机，负责图像显示的计算机，负责数据输出的计算机。负责系统综合控制的计算机等等，可以扩充和减少节点，进行分布外理。软件开发也可以在不同的OS中进行。这使得多个员工合作快速开发出一个健壮的系统成为可能。

当然反射内存卡有更多的应用领域，这种可由设计人员自由发挥的，灵活设计系统。