基于ASIC FPGA的IPv6路由器PoS接口設(shè)計(jì)

　　圖4為155Mbit/s PoS接口的實(shí)現(xiàn)方案圖。在輸入方向上,從光纖傳入的信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后送入PM5380,完成定時(shí)處理、幀同步,從輸入比特流中提取出SDH幀并進(jìn)而恢復(fù)出PPP幀,并按接口緩存于內(nèi)部8個(gè)FIFO中。輸入鏈路處理模塊輪詢讀取PM5380的FIFO,獲得PPP幀并完成PPP相關(guān)處理,恢復(fù)出IP報(bào)文并且完成查IP地址表的工作,將協(xié)議報(bào)文交處理機(jī),而普通的數(shù)據(jù)報(bào)文合路輸入FIFO,進(jìn)而通過FPGA的Rocket I/O（高速I/O）送轉(zhuǎn)發(fā)處理。

　　在輸出方向上,從轉(zhuǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)報(bào)文 經(jīng)Rocket I/O送FPGA內(nèi)部,在輸出鏈路處理模塊中完成與協(xié)議報(bào)文的合路并且封裝成PPP幀,然后根據(jù)內(nèi)部報(bào)文格式中的出接口號(hào)來判斷送往ASIC的哪個(gè)接口; ASIC完成SDH幀的映射,最后經(jīng)電光轉(zhuǎn)換通過光纖送到外部SDH網(wǎng)絡(luò)。

　　5 FPGA設(shè)計(jì)

　　圖5中的虛線框內(nèi)為輸入FPGA設(shè)計(jì)原理。輸入FPGA的輪詢接收模塊從PM5380的FIFO中輪詢讀取8個(gè)外部接口的數(shù)據(jù),并將完整的PPP包緩存;分揀模塊查本地IP表,將協(xié)議報(bào)文緩存于協(xié)議FIFO并經(jīng)處理機(jī)送交主控處理,需轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文送轉(zhuǎn)發(fā)FIFO。圖中的MPM5380管理模塊負(fù)責(zé)產(chǎn)生處理機(jī)管理PM5380時(shí)所需要的時(shí)序,CPU模塊負(fù)責(zé)和860的交互,時(shí)鐘模塊產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘,它們是公共模塊。

　　圖6示出輸出FPGA設(shè)計(jì)原理。從轉(zhuǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)經(jīng)Rocket I/O后緩存于輸出FIFO,合路模塊將數(shù)據(jù)報(bào)文和從處理機(jī)下發(fā)的協(xié)議報(bào)文合路送發(fā)送模塊按照PM5380要求的時(shí)序?qū)懙较鄳?yīng)接口的FIFO中發(fā)送,但這里必須嚴(yán)格滿足PM5380的寫時(shí)序要求。

　　6 結(jié)束語

　　本文根據(jù)IPv6路由器155Mbit/s PoS接口的需求,提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于ASIC+FPGA的設(shè)計(jì)方案。目前該方案已經(jīng)在國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心開發(fā)的IPv6路由器中得到實(shí)現(xiàn),測試后的系統(tǒng)性能穩(wěn)定,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。