【摘 要】
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FC-AE协议子集有多种上层协议,FC-AE-ASM作为其中的一种上层协议,在航电设备之间的数据传输中得到广泛应用,如进行指令控制、信号处理、对传感器及视频的数据进行传输等。在地面实验室对FC-AE-ASM接口设备或FCAE-ASM网络性能进行测试等特定场合下,需要研制FC-AE-ASM接口设备,而相对于使用专用的光纤通道协议芯片而言,FPGA在成本上具有一定的优势,同时具有很强的灵活性,因此一般
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FC-AE协议子集有多种上层协议,FC-AE-ASM作为其中的一种上层协议,在航电设备之间的数据传输中得到广泛应用,如进行指令控制、信号处理、对传感器及视频的数据进行传输等。在地面实验室对FC-AE-ASM接口设备或FCAE-ASM网络性能进行测试等特定场合下,需要研制FC-AE-ASM接口设备,而相对于使用专用的光纤通道协议芯片而言,FPGA在成本上具有一定的优势,同时具有很强的灵活性,因此一般基于FPGA对FC-AE-ASM接口设备进行研制。针对此类需求,需要进行对FC-AE-ASM接口固件的开发。本文参照光纤通道协议簇各相关协议,对光纤通道协议的各个层次的内容及功能进行了深入研究。采用自顶向下、模块化的设计方法,使用Verilog HDL语言对接口固件进行了设计。整个接口固件结构的各个功能模块根据光纤通道协议各层次实现的功能进行划分,整个结构层次清晰且便于拆分出各层功能,后续进行修改优化也较为容易。接口固件最顶层通过设计的寄存器与外部进行交互,接口简单,方便易用,并且可以较为容易地根据实际的使用需求进行功能扩展。其余各层的功能模块通过使用硬件平台提供的IP和状态机等技术进行功能实现,每一层相互独立,在需要时可以通过适当的修改提取出某层或某几层的功能,方便根据实际需要进行设计开发。为了保证FC-AE-ASM接口逻辑设计的正确性,基于UVM搭建了验证平台。首先,根据固件的设计结构及具体功能制定了验证计划,包括待验证的功能点、激励的产生、结果的检查与覆盖率的收集。然后使用System Verilog语言对验证平台内driver、monitor、sequencer等组件和sequence＿item、sequence等uvm＿object进行设计。最后运行验证平台,得到了验证结果和覆盖率信息并进行了分析,接口固件逻辑通过了功能验证。使用光纤通道交换机和FPGA搭建了硬件测试平台,并使用Qt开发了测试软件,对接口固件逻辑进行板级测试,结果表明FC-AE-ASM接口固件符合相关协议要求,能够实现FC-AE-ASM消息的收发、提供链路服务和接口链路速率调节等功能。
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