冗余系统槽CompactPCI高可靠平台核心控制技术的研究

摘要

冗余系统槽CompactPCI高可靠平台可以提供较高的总线带宽(33MHz、32位数据、带宽132Mbyte/s;66MHz、64位数据,宽度528Mbyte/s),提供高达99.999﹪的高可靠(相当于每年停机5分钟),具有最佳的性能价格比,特别适用作I/O数据一大高可靠平台.但国内至今仍没有这样的平台,国外也只有少数几个大公司开发出了这样的平台.因此,该文对冗余系统槽CPCI16槽位高可靠平台的核心控制技术进行深入地研究,并设计了核心控制模板.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1背板总线的发展趋势

1.1.1背板总线发展的动力

1.1.2背板总线的发展趋势

1.2 VME、PCI、CompactPCI总线简介

1.2.1 VME总线

1.2.2 PCI总线与CompactPCI总线

1.3 CompactPCI的应用即将超过VME

1.3.1板级总线与系统级总线

1.3.2 CompactPCI可以弥补VME的不足

1.4高可靠平台综述

1.4.1高可靠平台的意义

1.4.2确定高可靠结构

1.4.3提高可靠性的方法

1.4.4 CompactPCI-高可靠的平台

1.5 CPCI HA核心控制技术包含的内容及国内外研究的现状

1.5.1冗余系统槽CPCI HA核心控制技术包含的内容

1.5.2冗余系统槽CPCI HA技术的国内外发展状况

1.6本文的主要工作及创新

第二章冗余系统槽CPCI HA平台整体结构

2.1系统总体结构

2.1.1系统主要特点

2.1.2系统总体结构

2.1.3机箱、板卡尺寸

2.1.4系统工作模式

2.2系统板的结构及通讯

2.2.1系统板结构

2.2.2心跳(Heartbeat)协议和检验点(Checkpoint)协议

2.2.3 CPU切换

2.3桥板结构和连接

2.3.1桥板的功能

2.3.2桥板的硬件结构

2.4桥板FPGA的选型

2.4.1可编程逻辑器件的类型及特点

2.4.2可编程逻辑芯片选型

2.5系统软件结构

第三章PCI接口与PCI桥接

3.1 PCI总线接口信号及总线操作

3.1.1 PCI总线接口信号定义

3.1.2 PCI总线操作

3.2 PCI接口设计

3.2.1 PCI接口设计的几种方法

3.2.2 32位PCI目标接口软核的选型

3.2.3 Pci t32的结构及信号

3.2.4 pci_t32读写操作时序及设计要点

3.3 PCI-to-PCI桥接设计

3.3.1 PCI-to-PCI桥概述

3.3.2 P2P桥的结构与原理

3.3.3桥片选型

3.3.4 211 54的应用设计

第四章高可靠技术

4.1热插拔技术

4.1.1热插拔技术概要

4.1.2 HA系统单板热插拔过程

4.1.3桥板热插拔设计

4.2总线转移与控制

4.2.1总线隔离

4.2.2总线的锁定

4.2.3时钟、仲裁、热插拔控制信号的切换

4.2.4总线控制寄存器的实现

4.2.5系统上电默认状态

第五章PCI总线仲裁器

5.1 PCI总线仲裁原理

5.1.1仲裁器的功能

5.1.2仲裁器的基本要求

5.1.3仲裁信号协议

5.1.4仲裁停靠

5.1.5总线带宽与仲裁延时

5.2 CPCI HA系统仲裁器设计

5.2.1 CPCI仲裁器的设计要点

5.2.2仲裁器的快速实现

5.3 CPCI HA系统仲裁器测试

结束语

参考文献

致谢

攻读博士学位期间发表的文章及成果