VMIACC-5595-208

ACC5595集線器

5595系列網(wǎng)絡(luò)集線器，是反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互的核心。

1 到 8 口可配置。

可插拔收發(fā)器支持單模或者多模模式。

1x 8 口 或者 2 x 4 口。

可以通過串口了解狀態(tài)進(jìn)行控制。

產(chǎn)品簡介

vmic5565反射內(nèi)存實時網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)是基于環(huán)型或星型的，高速復(fù)制的共享內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)。

產(chǎn)品特點

vmic5565網(wǎng)絡(luò)讓用戶能夠在不同操作系統(tǒng)參與的情況下共享不同計算機平臺上的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。

vmiacc-5595交換機：  自動旁路有故障或不連貫的反射內(nèi)存節(jié)點

   光纖反射內(nèi)存網(wǎng)由網(wǎng)卡、路由器和光纖三部分組成，其中網(wǎng)卡選擇的型號是VMIC公司的VMIPCI-5565，路由器選擇的型號是VMIACC-5595。光纖反射內(nèi)存網(wǎng)的最高傳輸速度為170Mbyte/s，最大可支持256個節(jié)點。 　　光纖反射內(nèi)存網(wǎng)有環(huán)形和星形兩種構(gòu)型；實際應(yīng)用中結(jié)合了這兩種構(gòu)型，見圖1，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為兩層，頂層為環(huán)形，底層則為星形，系統(tǒng)主控調(diào)度計算機和4個路由器形成頂層環(huán)形網(wǎng)，各設(shè)備計算機連接在路由器上，構(gòu)成底層節(jié)點。這種混合結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于：一、由主控計算機發(fā)出的系統(tǒng)時鐘信息到達(dá)各個節(jié)點的時間比較短且較為一致，有利于系統(tǒng)設(shè)備間的同步運行；二、仿真系統(tǒng)有多種仿真組態(tài)方式，每種仿真組態(tài)方式需要的設(shè)備并不相同，而混合結(jié)構(gòu)光纖反射內(nèi)存網(wǎng)允許跳過不用的節(jié)點，這樣某些試驗組態(tài)下中用不到的設(shè)備節(jié)點就不需要開機運行。 圖 1 系統(tǒng)采用價格較為便宜的多模光纖，節(jié)點間最大傳輸距離為300米，已滿足試驗室的布線要求。但使用多模光纖時，頂層環(huán)形網(wǎng)實際是準(zhǔn)環(huán)形的，頂層布線必須占用每個路由器的兩個端口。 2、半實物仿真系統(tǒng)設(shè)計 　　主控計算機通過光纖反射內(nèi)存網(wǎng)設(shè)置仿真系統(tǒng)的仿真模式和設(shè)備配置，負(fù)責(zé)系統(tǒng)時鐘的發(fā)布，啟動、暫停或終止系統(tǒng)的運行，并監(jiān)視在光纖反射內(nèi)存網(wǎng)上的數(shù)據(jù)交換，從而掌握系統(tǒng)中每臺設(shè)備的運行狀態(tài)。該仿真系統(tǒng)運行時數(shù)據(jù)吞吐量很大，除了需要考慮基本的硬件因素外，還有考慮通訊協(xié)議和信息格式方案，以及軟件讀取數(shù)據(jù)的方式，這些都會極大地影響整個光纖反射內(nèi)存網(wǎng)的運行效率。

       作為雙端內(nèi)存來工作，本地主機對它的反射內(nèi)存地址空間進(jìn)行寫操作，該地址空間是本地內(nèi)存的一個端口。 RFM板自動地將這個新的數(shù)據(jù)從它的另一個端口傳出去，這個端口是連接在環(huán)狀體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上的光纖，工作速率為2.1G波特率。網(wǎng)絡(luò)中的下一個RFM板接收到這個新的數(shù)據(jù)，其本地內(nèi)存將在400ns之內(nèi)被更新。RFM產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)可以大大節(jié)省軟件開發(fā)的費用，因為不需要編寫、測試任何的應(yīng)用代碼，也無需編寫相應(yīng)的文檔，更無需維護(hù)裝配信息和解碼信息，以及從輸入信息中解析數(shù)據(jù)。軟件成本是公司可以支配的獨立的最為昂貴的開銷。RFM產(chǎn)品無需軟件和學(xué)習(xí)曲線，將會大大節(jié)省產(chǎn)品的上市時間。

RFM產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)提供許多超出標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的特性。諸如雙端RFM，高速數(shù)據(jù)傳輸，以及軟件透明之類的特性使得RFM產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)簡單易用，并可為多計算機連接提供強大有力的解決方案。與那些需要為附加的軟件開發(fā)時間、測試、維護(hù)、文檔以及額外的CPU要求提供開銷的傳統(tǒng)的連接方法相比，RFM產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)提供了性價比極為優(yōu)越的高性能的選擇。

光纖反射內(nèi)存網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

00001. 高實時性低開銷網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)

目前主流公開的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如以太網(wǎng)所使用的TCP/IP協(xié)議雖然功能完備、運行穩(wěn)定，但其傳輸機制和服務(wù)方式都比較復(fù)雜冗余，實時性較差，不適合于多實時性有較高要求的領(lǐng)域。

光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通訊協(xié)議要在保證高實時性和穩(wěn)定性前提下，降低協(xié)議的復(fù)雜度。在保證網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)和傳輸穩(wěn)定性的前提下，盡量提高系統(tǒng)的傳輸性能、實時性及相應(yīng)速度。同時要有完整的錯誤處理機制，在錯誤發(fā)生的情況下保證錯誤不蔓延，有良好的自愈能力。

00001. 邊收邊轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式實現(xiàn)低延時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

在協(xié)議控制器設(shè)計上采用RFMMA(Reflective Memory Multiple Access)基于反射內(nèi)存的多模式存取技術(shù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、IO、命令、中斷等多種數(shù)據(jù)傳輸模式。

在協(xié)議實現(xiàn)上，即協(xié)議控制器的設(shè)計上，要采取低延時的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略，將轉(zhuǎn)發(fā)延遲控制在1us以內(nèi)，這個對協(xié)議控制器實現(xiàn)提出了很高的挑戰(zhàn)。主要采用此一下方法：1）采用邊收邊轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸模式，不采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式，減小數(shù)據(jù)在單個節(jié)點上的轉(zhuǎn)發(fā)延遲，提高系統(tǒng)實時性。2）在協(xié)議設(shè)計時，優(yōu)化設(shè)計，壓縮信息頭的長度，并將重要信息都放在信息頭前面，以方便轉(zhuǎn)發(fā)時進(jìn)行快速判斷。3）設(shè)計了完備的數(shù)據(jù)幀回收機制，通過節(jié)點ID、傳輸計數(shù)器等方式保證了廢數(shù)據(jù)幀的可靠回收。同時，采用CRC校驗碼校驗數(shù)據(jù)的正確性。

一般的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)是都采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，轉(zhuǎn)發(fā)延遲過大，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的延時加大，實時性降低。采用即時收/轉(zhuǎn)（邊收邊轉(zhuǎn)發(fā)）模式，在接收數(shù)據(jù)的同時完成處理和轉(zhuǎn)發(fā)，代替常用的存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式，只需4個時鐘周期便可完成判斷&轉(zhuǎn)發(fā)，典型數(shù)據(jù)幀是（長度256Byte）轉(zhuǎn)發(fā)延遲比存儲轉(zhuǎn)發(fā)縮短了30倍以上。實測延時小于0.6us。

00001. 光纖HUB的換網(wǎng)動態(tài)重構(gòu)及數(shù)據(jù)監(jiān)測技術(shù)

利用高速開關(guān)陣列及FPGA集成的高速收發(fā)器，構(gòu)建一個開關(guān)陣列，通過開關(guān)陣列的切換，形成內(nèi)外雙環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸通路，是光纖網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在邏輯上形成一個環(huán)形傳輸方式，并通過FPGA收發(fā)器實時采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控及故障節(jié)點的自診斷自隔離。

00001. 高速電路設(shè)計及仿真驗證技術(shù)

光纖反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)波特率2.5Gbps，電信號的這個數(shù)據(jù)通訊速率下傳輸，屬于高速電路設(shè)計。為保證數(shù)據(jù)可靠傳輸、保證系統(tǒng)的電磁兼容性、信號完整性，對電路板PCB設(shè)計提出了較高的要求。為保證設(shè)計質(zhì)量，采用了Cadence公司的SigXplorer軟件進(jìn)行電路仿真，對仿真結(jié)果進(jìn)行多輪迭代來改進(jìn)設(shè)計。