航空电子的快速发展,给航空电子总线互连技术提出了更高的要求。互连总线RapidIO以其高速高效的特点,满足了新一代航空电子系统发展的高要求,成为本文的研究对象。RapidIO是一种新型高性能、低引脚数、基于报文交换的互连体系结构,是为满足现在和未来高性能嵌入式系统的独特需求而设计的一种开放式互连技术标准,能广泛满足嵌入式系统应用的需求,包括微处理器、网络设备中的存储器映射I/O器件、存储子系统和通用计算机平台的互联。RapidIO的应用使芯片与芯片之间、板与板之间的通信带宽高达1Gbps到60Gbps的传输速率,为嵌入式系统设计提供了高带宽、低延迟的互连解决方法。本文首先深入研究了串行RapidIO技术,并对其三层体系结构——物理层、传输层和逻辑层进行了详细的分析,并且讨论了维护和错误管理的相关问题。接着设计了一套RapidIO互连系统的架构,并分别从硬件层和软件层来设计。硬件层上,选择了将Freescale的MPC8641D处理器和Tundra的Tsi578交换芯片互连组成互连系统;软件层设计上,在嵌入式实时操作系统VxWorks及其相配套的开发工具Tornado2.2的软件环境中,实现了驱动层的RapidIO驱动开发和中间件层的多处理器间通信功能。在中间件层上,进行了可靠的消息通信和非可靠的大块数据传输,完成多处理器之间的通信,实现RapidIO互连系统的网络功能,形成从底层到上层的RapidIO系统互连。最后对整个系统进行了通信功能测试以及延迟和带宽两大指标的性能测试,验证了RapidIO互连系统的可行性,以及低延迟、高带宽的高性能。