光纖接口適配器的研究與實(shí)現(xiàn)

引言
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科技的快速進(jìn)步，近幾年，光纖通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并快速成長。根據(jù)摩爾定律，CPU的處理速度每18個(gè)月翻一番。而光纖通信的傳輸帶寬每9個(gè)月就增加一倍，而成本降低一半。同時(shí)全球因特網(wǎng)流量每6個(gè)月就翻一番。作為當(dāng)代通信領(lǐng)域的支柱技術(shù)，光纖通信正以每10年速率增長100倍的速度發(fā)展。其總的發(fā)展趨勢(shì)是速率越來越塊，可靠性越來越高，提供的業(yè)務(wù)種類越來越多。
隨著存儲(chǔ)技術(shù)的迅速發(fā)展，存儲(chǔ)容量得到了迅速的增長，存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度成為了主要的瓶頸。光纖的傳輸具有其速度上的優(yōu)勢(shì)，然而，在光纖傳輸要受到光纖通道接口的限制，因此光纖通道應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題是接口的設(shè)計(jì)問題，本文對(duì)有
效地解決高數(shù)據(jù)傳輸在接口處的瓶頸具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 方案設(shè)計(jì)
完整的實(shí)現(xiàn)要包含PC機(jī)軟件編程、Virtex-5開發(fā)板的底層鏈路實(shí)現(xiàn)。PC機(jī)的軟件編寫主要實(shí)現(xiàn)鏈路的創(chuàng)建注銷控制、數(shù)據(jù)的組幀、數(shù)據(jù)的傳輸控制、傳輸過程中的顯示；VirteX-5開發(fā)板主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的鏈路貫通、支持上位機(jī)所定義的幀結(jié)構(gòu)的傳輸過程。

如圖1所示，接口適配器功能實(shí)現(xiàn)過程主要包含協(xié)議的正確理解，按照協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織、具體的實(shí)現(xiàn)模塊的設(shè)計(jì)與編寫、結(jié)合VirteX-5底層鏈路的貫通實(shí)現(xiàn)光纖通信接口適配器功能。

2 設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)
2．1 協(xié)議的分析與與裁剪
針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境應(yīng)當(dāng)對(duì)FC協(xié)議進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉?，盡可能地有效利用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。FC協(xié)議是一個(gè)具有五層組成的協(xié)議體系。包括：FC-0層、FC-1層、FC-2層、FC-3層、FC-4層。
各層的功能分別為：
(1)：FC-O：主要規(guī)定了物理接口，包含傳輸介質(zhì)，收發(fā)器及接口等。
(2)FC-1：8 B／10 B編碼；串化解串；比特與字同步。
(3)FC-2規(guī)定了光纖通道的傳輸機(jī)制：
有序集的檢測(cè)與識(shí)別；FC端口狀態(tài)機(jī)；幀的發(fā)送與接收，幀接收時(shí)要進(jìn)行有效性檢查；流量控制；幀管理；交換與序列管理；數(shù)據(jù)幀與響應(yīng)；多播與廣播；分段與重組；差錯(cuò)檢測(cè)與回復(fù)。
(4)FC-3：基本鏈路服務(wù)；擴(kuò)展鏈路服務(wù)；查詢組。
(5)FC-4：映射上層協(xié)議，本文主要是映射MILstd-1553B協(xié)議。
2．2 軟件編程中各模塊的代碼的設(shè)計(jì)
軟件實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)部分：GUI模塊設(shè)計(jì)、設(shè)備抽象層的設(shè)計(jì)、任務(wù)處理模塊的設(shè)計(jì)、FC的協(xié)議及物理功能模塊的設(shè)計(jì)。
(1)GUI部分主要是顯示作用，可以對(duì)接口適配器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和界面顯示。GUI模塊設(shè)計(jì)內(nèi)容有：整體界面、鏈路參數(shù)區(qū)、鏈路建立區(qū)、信息顯示區(qū)。