基于FPGA的航空电子光纤通道接口卡的研究

摘要

为了使用光纤通道技术对我国航空电子系统进行升级，打破国外技术垄断，因此需要开发研制出具有自主知识产权的FC协议芯片或是相应的IP内核，这对我国下一代军用机载数据总线的开发有着重要且深远的经济价值和政治意义。
　　通过对FC协议的深层解析，采用基于FPGA的SOPC软硬件协同开发方法对适用于航空电子环境下的光纤通道接口卡系统进行了设计：采用Verilog硬件描述语言来实现帧级别的数据收发，并通过IPIF将硬件逻辑以自定制IP核的形式挂载到PLB总线上实现与嵌入式处理器间的通信；采用C语言实现IP核的驱动程序及交换序列管理；软硬件通过共享存储器和寄存器实现信息交互。
　　以Xilinx公司的Spartan3E系列FPGA为开发平台，采用嵌入式开发套件EDK作为开发环境，利用Modelsim和Chipscope等工具对设计进行了仿真和调试，最终证明了功能的正确性，可以达到预定的设计要求。

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缩略字表

第一章 引言

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文内容安排

第二章 光纤通道协议解析

2.1分层模型

2.2拓扑结构

2.3 FC-PH数据类型

2.4流量控制机制

第三章 FC-AE接口卡系统设计

3.1 概述

3.2 系统硬件设计

3.3 系统软件设计

3.4 软硬件共享寄存器设计

3.5 开发方法

3.6 本章小结

第四章 验证

4.1模块功能验证

4.2 IP核接口验证

4.3 系统验证

4.4 本章小结

第五章 总结

5.1工作总结

5.2创新点

5.3不足及展望

致谢

参考文献

附录

在研期间参加的课题及发表论文