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SpaceWire cPCI Mk2

時間: 2016-6-16  來源:   作者: sxstart

  • SpaceWire cPCI Mk2

                                      cpci.png

    SpaceWire cPCI Mk2是STAR-Dundee公司廣泛運用的SpaceWire compact PCI接口板卡的最新開發產品。該板卡提供了三個SpaceWire接口,并帶有高效的主機軟件支持,用于直接訪問主機存儲器的SpaceWire數據包的高速發送和接收。另外,提供了一個硬件的數據生成器和校驗器用于最終的高速數據包處理。
    采用已驗證的STAR-Dundee compact PCI平臺,并且考慮到航天器工程師反饋,cPCI MK2提供了SpaceWire測試設備目前需要的必要性能。SpaceWire cPCI Mk2適用于SpaceWire設備開發的所有階段:最初的SpaceWire評估,儀器仿真,控制系統仿真,單元測試,集成支持以及EGSE(地面電子支持設備).
    主要特點
    三個SpaceWire接口:每個接口都完全符合SpaceWire標準,并能夠最高工作于200Mbits/s的速度。每條鏈路上對應一個LED來顯示各自的狀態。
    強大的SpaceWire路由選擇功能: 結合STAR‐Dundee先進的SpaceWire路由選擇技術,cPCI Mk2能夠在SpaceWire端口之間以及這些端口和cPCI接口之間進行數據包的路由選擇。 支持路徑和邏輯尋址并帶有一個路由器配置端口。這就使得SpaceWire路由技術可以使用cPCI Mk2進行開發,并使得SpaceWire通信轉換變得非常容易。
    SpaceWire接口模式: 除了路由器模式可以提供完整的路由選擇功能外,PCI Mk2同樣包含了接口模式,允許數據包在每個SpaceWire鏈路上獨立進行傳輸和接收。在SpaceWire鏈路上接收到的信息自動傳輸到軟件,而無需通過路由選擇。 由于它的簡單,使得在初次使用SpaceWire時,該模式將會非常有用。
    數據包生成: 硬件數據包生成器可以生成帶有特定數據頭和預定義數據的任意長度的數據包。數據包的信息從主機上下載到一個雙端口的存儲器上。數據包生成器隨后使用該信息來形成所需的SpaceWire數據包。
    數據包校驗: 硬件數據包校驗器接收數據包,并且對照雙端口存儲器中所帶的模板校驗其內容。
    廣泛應用的API: 在經過多年用于支持SpaceWire接口板用戶后開發了Mk2 API,為所有STARD-Dundee的Mk2產品提供了一個通用的API,增強了應用軟件的可重用性。API的廣泛功能使得它非常易于開發SpaceWire相關的應用軟件。示例應用程序進一步地減輕了開發進度上的壓力。API提供了訪問所有cPCI Mk2函數的入口,這些函數為SpaceWire系統仿真和測試目的提供所需的高性能數據傳送功能。
    軟件驅動: 高性能SpaceWire cPCI Mk2板卡驅動與板卡一同提供,可用于Windows和Linux操作系統。QNX和VxWorks版本的 驅動單獨提供,使得cPCI Mk2能夠為實時系統提供SpaceWire性能。
    現場升級能力: SpaceWire cPCI Mk2支持板卡功能的現場可升級性。 任何升級或要求的定制都可以從STAR-Dundee網站進行下載,并且迅速有效進行安裝。
    通用板卡形式:SpaceWire cPCI Mk2設計存在三種不同的板卡配置結構:PCI, cPCI和PMC。由于它們核心電路相同,使得用戶應用軟件可以非常容易得從一個平臺轉移到另一個平臺。
    易于使用: SpaceWire cPCI Mk2使用方便,使得航天器系統和軟件工程師能夠迅速開發他們所需的仿真,測試和EGSE設備。
    一流的技術支持: 就像所有的STAR‐Dundee產品一樣,SpaceWire cPCI Mk2包含了一年的技術支持和維修服務。 該技術支持直接由開發各產品的團隊提供,這樣能夠迅速回復客戶的問題,協助應用開發以及迅速解決任何問題。

    概述
    SpaceWire cPCI板卡結構框圖如下所示。

    2.png

    SpaceWire cPCI Mk2的三個SpaceWire接口每個都完全符合SpaceWire標準并且最高工作于200Mbits/s。這三個接口連接到一個SpaceWire路由器上,這樣一個SpaceWire端口的數據包可以路由發送到另一個SpaceWire端口上或通過cPCI接口直接發送到主機上。從SpaceWire路由器到cPCI接口存在三條獨立的通道,這樣通過一個端口的信息不會阻塞另一個端口的信息。此外還存在一個單獨的控制通道,這樣主機總能夠訪問cPCI Mk2的控制,配置和狀態空間,而無需考慮數據流。.
    cPCI Mk2上所帶的SpaceWire路由器支持路徑和邏輯尋址,組適應路由選擇,看門狗定時,根據要求通電,不使用時無效。含一個配置端口(端口0)用于設置路由表,配置SpaceWire鏈路以及監測它們的狀態。
    cPCI接口為32位,可以工作在33MHz。包含一個DMA控制器用于迅速傳輸SpaceWire cPCI Mk2板卡發送和接收的數據。
    SpaceWire cPCI Mk2中包含一個硬件數據包生成器和校驗器,自動高速生成和校驗SpaceWire數據包,無需使用主機資源。生成的數據包存儲在cPCI Mk2板卡上的一個雙端口的存儲器中。根據需要可以生成任意長度的數據包,帶有單獨的數據頭和內容。數據包數據生成的速率和數據包間的間隔可以進行控制。這使得儀器仿真系統的實現變得非常簡單。
    數據包校驗器接收到一個發來的數據包后,根據雙端口存儲器中所帶的模板進行校驗。同時,接收到的數據包可以存儲在雙端口存儲器中。任何不匹配的信息可以標記到主機上。數據包校驗器對于高速率儀器數據包的自動測試十分有用。當數據包校驗器檢查數據包時,該儀器可以由主機通過cPCI接口和SpaceWire路由器來進行配置和控制。
    SpaceWire cPCI Mk2支持錯誤注入,奇偶校驗誤差,信用錯誤,Escape誤差,數據損壞,數據包的EEP終止,都能夠自動執行或根據要求執行。
    應用程序接口
    提供一個完整的API,允許SpaceWire cPCI Mk2的所有函數能夠通過用戶應用軟件進行控制。支持各種編程語言,包括C語言。
    該API對于多個STAR-Dundee產品來說是通用的,對每種編程語言和所支持的平臺來說是一致的。這樣簡化了軟件開發并且允許測試軟件從一種設備轉移到另一設備以及從一種平臺轉移到另一種平臺,增強了軟件復用以及減少了進度延期的風險。
    API的一個關鍵特性在于它不僅僅提供發送和接收數據包的函數,并且提供測試設備時需要的函數。例如,API使得發送以一個EEP終止的數據包以及確定接收數據包的包末端標記變得簡單。簡化了發送一連串數據(例如,從一個文件中)和接收一連串數據的過程。 如果這些數據流在數據包中間包含了時間碼,那么這些時間碼的位置將被API保留。使得通信流可以精確記錄并重放,這樣多次試運行將會保持一致。
    與API一起提供的還有大量的文檔和示例,可以用作新應用程序的基礎。
    提供一個兼容性API,使得現有的給早期STAR-Dundee SpaceWire cPCI設備所寫的軟件可以與SpaceWire cPCI Mk2共同使用。降低了轉移到cPCI Mk2所需的時間和工作,同時也讓用戶可以利用它增強的性能。
    技術參數
    API: C C++ (見網站查看目前支持的語言列表)
    軟件: ? 包含應用程序軟件、提供源代碼例程
    支持的平臺: Windows驅動(Windows 7, Vista, XP, 2000). Linux (2.6 內核) QNX和VxWorks驅動可提供(見官網支持平臺列表)
    PCI接口: 32位, 33 MHz
    尺寸: 標準3U compactPCI板卡 約100mm*160mm.
    前面板: 3U或6U前面板
    電源: +5V DC, 通過cPCI連接器提供。+12V和+3.3V在板卡啟動前通過熱插拔電路檢查。注意:板卡具備熱插拔功能的硬件支持。對于cPCI標準的+12V,+3.3V和5V電源軌的熱插拔檢查先于cPCI接口電路的啟動。板卡上只使用+5V。
    SpaceWire端口: 符合ECSS‐E50‐12A和ECSS‐E‐ST‐50‐12C協議 SpaceWire端口數: 3 最高速度: 200 Mbits/s 數據選通傾斜誤差: 在200 Mbits/s數據率下測試所有設備在 ±2 ns 連接器: 9針微型D頭 LVDS信號: 使用Xilinx LVDS

     

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