基于FPGA的光纤通道接口控制芯片设计与协议分析
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更新于2024-09-01
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"FPGA的光纤通道接口控制芯片设计,主要探讨了利用FPGA技术设计光纤通道接口控制芯片的重要性及具体实施方案。文章指出,鉴于光纤通道的高实时性、高可靠性、高带宽和开放性,以及现有市场上的控制芯片价格高昂、核心技术集中在国外,设计自主知识产权的芯片对我国的经济和军事发展具有重大意义。文中进一步分析了光纤通道协议的分层结构,并提出FPGA作为实现芯片载体的优势,即灵活性和可扩展性,能够适应协议的变化和不同应用需求。设计方案中,接口控制芯片分为通用服务模块、端到端IU模块和物理层接口模块,其中映射层协议由用户自定义,通用服务模块提供关键服务,端到端IU处理数据传输,物理层接口则遵循FC-0层规范,负责信号的编码解码和物理接口定义。"
本文着重阐述了FPGA在光纤通道接口控制芯片设计中的应用,首先介绍了光纤通道(fibrechannel)的基本特性和其在网络中的重要地位。光纤通道网络接口卡(NIC)的核心是接口控制芯片,由于市场上的产品有限且成本高昂,自主研发成为必要。文章指出,FPGA(Field-Programmable Gate Array)因其灵活性和可扩展性,成为了理想的开发平台。不仅可以根据具体应用裁剪功能以降低成本,还能快速适应不断发展的光纤通道协议标准。
接下来,文章深入分析了光纤通道协议的五层结构,从FC-4层的上层协议映射,到FC-3层的通用服务,再到FC-2层的数据传输规则,FC-1层的串行编码规范,以及FC-0层的物理层规范,详细解释了每一层的功能。这种分层设计使得协议处理更为有序,也为FPGA实现提供了清晰的框架。
在设计策略部分,作者提出接口控制芯片应由用户自定义的映射层协议、通用服务模块和端到端IU模块构成。通用服务模块执行交换注册等关键服务,端到端IU模块则负责数据在FC-2层的传输,而物理层接口模块则根据FC-0层规范,确保数据的正确传输。
本文通过FPGA技术设计光纤通道接口控制芯片,旨在打破对国外技术的依赖,提高我国在该领域的自主创新能力,同时也为相关领域的硬件设计提供了一种实用的解决方案。这种设计思路不仅能满足多样化应用的需求,还能灵活应对未来协议的更新和优化,具有较高的实用价值。
2021-10-11 上传
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