一种基于1394总线自主转发实现多余度通道数据交叉传输的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于飞行器管理系统设计领域，尤其涉及一种基于1394总线自主转发实 现多余度通道数据交叉传输的方法。
【背景技术】
[0002] 目前国外新一代飞机的设计中，采用基于网络结构综合化飞行器管理计算机系 统，综合管理包括飞行控制、发动机控制、机电公共设备管理等飞机平台的功能。典型的飞 行器管理计算机系统逻辑结构如图1所示。
[0003] 对于容错系统来说，通常设计中当其中一个余度通道失效后，其表现形式为故障 静默，整个余度通道都不再参与信号拾取和余度管理的功能，但在新一代高可用系统中，如 何最大化保留无故障功能电路的继续使用，使系统重构能力进一步细分和提升，是解决新 一代飞行器管理计算机系统的难点和瓶颈。
【发明内容】
[0004] 为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本发明提出一种基于1394总线自主转 发实现多余度通道数据交叉传输的电路，为多余度计算机容错管理提供硬件支持，满足系 统高带宽、可重构、可自主的使用要求。
[0005] 本发明的技术解决方案：一种基于1394总线自主转发实现多余度通道数据交叉 传输的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
[0006] 1)上电过程中，自动加载独立配置信息FLASH的内容，依照配置表的内容进行消 息索引；
[0007] 2)节点接收消息模块在接收到消息的ID号后，通过查询接收配置表得到该消息 是否需要转发；
[0008] 3)如果是需要转发的消息，则等到接收消息完成后，CRC校验正确，节点接收模块 通知自主转发有消息等待转发，同时将此消息放入片外对应的DPRAM1 ;
[0009] 4)自主转发控制模块轮训调度三个节点的自主转发通知，当轮训到某个节点有 需要转发的消息时，读取该节点的缓冲区，得到需要转发的异步流包，并添加两个包头字 0x5A5A5A5A、0xA5A5A5A5 和两个包尾字 0xA5A5A5A5、0x5A5A5A5A;
[0010] 5)通过总线节点模块和(XDL节点模块之间的自主转发FIFO接口，把该数据包填 入CCDL节点模块的转发FIFO中，等待CCDL节点模块发送；
[0011] 6)(XDL节点模块查询到转发FIFO非空，则从该FIFO中取出数据通过1394总线发 送到其他余度VMC上，本计算机得到其他VMC通过CCDL转发来的消息，并将该数据放到片 外DPRAM2 中；
[0012] 7)余度通道通过比较DPRAM1和DPRAM2的数据，决定多余度系统信号处理的正确 与否，若结果正常则进行下一步处理；否则发现故障，则多个计算机通过互比监控和表决进 行故障诊断和故障定位，确定故障计算机，并将它切除。
[0013] 上述步骤2)CRC校验出错时，直接丢弃该消息后继续。
[0014] 上述步骤1)之后如果不是转发消息，则等到接收消息完成后，放入片外DPRAM1， 不转发。
[0015] -种基于1394总线自主转发实现多余度通道数据交叉传输的系统，其特征在于： 所述系统基于1394总线实现交叉传输，包括FPGA、与FPGA连接的链路层芯片和物理层芯 片；FPGA实现初始化、各芯片的时序控制及自主转发调度；CC总线通过驻留在FPGA的转发 接口直接将信息传送给CCDL总线；链路层芯片实现传输层协议，物理层芯片实现电气特性 的连接。
[0016] 上述(XDL采用点对点形式。
[0017] 上述链路层芯片是TSB12LV32-EP。
[0018] 上述物理层芯片是TSB41BA3B-EP。
[0019] 上述1394总线采用IEEE-1394B规范。
[0020] 本发明具有的优点效果：
[0021] 基于1394总线实现交叉传输技术，使用1394总线规范实现余度计算机交叉传 输，其高速、串行的传输速率和方式在新一代飞管系统中有更好的发展潜能。多余度系统交 叉传输点对点的连接方式以及交叉传输自主转发的技术，不仅仅依靠余度通道中主处理器 进行交叉通道数据的拾取和分发，也可由自主转发功能单元自主完成；依据独立的配置存 储器信息，识别用户要求的自主转发信息标号，实现接收数据不同传输路径的投送。
[0022] (XDL的自主转发带来两个明显的优势，一是减轻了主处理器负荷，二是实现了子 功能级的系统重构，在即使主处理器模块出现故障的时候，自主转发功能电路也不丧失获 取资源和共享资源的能力，这种自主转发CCDL的设计方法，也可以被其他具有多余度的高 可用嵌入式控制系统所采用。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明现有技术飞行器管理计算机逻辑结构图；
[0024] 图2是本发明的结构示意图；
[0025] 图3是本发明1394串行总线实现原理图；
[0026] 图4是本发明多余度系统(XDL交联拓扑结构图；
[0027] 图5是本发明自主(XDL转发示意图；
【具体实施方式】
[0028] 飞行器管理计算机处于网络结构的主控节点，它通过系统总线（CC)与其他网络 节点实现命令和信息交互，通过CCDL总线实现与其他VMC的信息交互。当CC总线获取数 据信息后，需要识别获取的数据是否为自主转发信息，需要转发时，CC总线会通过驻留在 FPGA的转发接口直接将信息传送给(XDL总线，而不需要主处理进行转发，(XDL总线通过轮 询调度，将来自主处理器模块的发送消息和CC转发的消息分时发送给其他的VMC。
[0029] 自主转发的交联模型如图2所示。其中余度通道的个数和总线的网络协议可依据 系统需求配置和选取。
[0030] 此设计架构中，CC总线通过上电初始化加载配置表可知那些消息需要进行自主转 发，而不依赖于主处理器工作状态，即使主处理器模块损坏，CC总线仍然能够拾取数据，不 会丧失共享资源的能力。
[0031] 1、基于1394协议总线的实施
[0032] (XDL总线采用1394协议实现，速率S400,传输距离远，此串行总线为高速传输的 应用提供了很大的潜能，能够满足新一代飞机管理计算机系统日益增加的带宽要求。
[0033] 此部分主要由FPGA、链路层芯片TSB12LV32-EP和物理层芯片TSB41BA3B-EP实现， FPGA主要实现初始化、各芯片的时序控制及自主转发调度，链路层芯片实现传输层协议，而 物理层芯片实现电气特性的连接，其实现功能框图如图3所示。
[0034] 2、基于1394串行总线多余度交叉传输拓扑结构
[0035] (XDL实现各个VMC之间的数据交叉传输，为了消除通道间的影响，防止故障蔓延， CCDL设计采用点对点的方式，这里以四余度拓扑结构予以说明，如图3所示。
[0036] 每台VMC的(XDL采用4条1394总线，包含1条发送总线，3条接收总线，每条总线 支持速率400Mbps，(XDL发送节点强制配置为根节点，其协议符合IEEE-1394B规范，采用异 步流包进行数据传输，支持硬件CRC校验。
[0037] 3、自主转发实施
[0