SpaceWire即插即用網(wǎng)絡(luò)管理器設(shè)計.pdf

1、隨著國際航天技術(shù)的日益發(fā)展，SpaceWire總線已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)航天總線，成為各國重大航天任務(wù)的首選接口方案。而為了應(yīng)對繁重的航天任務(wù)，一種取自地面工業(yè)中的即插即用技術(shù)正悄然走進(jìn)航天領(lǐng)域，為縮短研發(fā)周期、快速部署衛(wèi)星、促進(jìn)系統(tǒng)級模塊可重用性提供了技術(shù)基礎(chǔ)。SpaceWire總線作為網(wǎng)絡(luò)型總線，可以實(shí)現(xiàn)即插即用技術(shù)，而網(wǎng)絡(luò)管理器是網(wǎng)絡(luò)中的主動控制設(shè)備，是即插即用核心技術(shù)所在。因此本文所設(shè)計的SpaceWire即插即用網(wǎng)絡(luò)管理器，有著迫切

2、的需求和實(shí)際的意義。
　　本文分析并整理與SpaceWire即插即用技術(shù)相關(guān)的協(xié)議和草案，提出了SapceWire即插即用技術(shù)需求，包括通信層協(xié)議棧、網(wǎng)絡(luò)模型架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)執(zhí)行過程、通用即插即用接口、管理參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，并給出了覆蓋以上需求的網(wǎng)絡(luò)管理器設(shè)計方案和實(shí)現(xiàn)方法。
　　網(wǎng)絡(luò)管理器的設(shè)計包括硬件、固件和軟件三個部分。硬件設(shè)計選擇以FPGA為核心的板級系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，帶有 USB2.0主機(jī)接口與上位機(jī)通信，采用自主研發(fā)的Spa

3、ceWire接口IP核，利用異步FIFO方案提升接口波特率，所有硬件IP核掛載在FPGA內(nèi)部的Qsys系統(tǒng)中，利用NiosII軟核處理器控制整個系統(tǒng)。固件設(shè)計則給出了銜接于 SpaceWire硬件接口和網(wǎng)絡(luò)之間的通用即插即用接口函數(shù)包，它是以遠(yuǎn)程存儲器訪問協(xié)議（RMAP）為基礎(chǔ)，增加即插即用服務(wù)字段，通過地址映射的方式訪問網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備組件。軟件設(shè)計是利用LabWindows開發(fā)上位機(jī)程序，初始化網(wǎng)絡(luò)管理器，控制網(wǎng)絡(luò)管理器的服務(wù)進(jìn)程，