光纖通道數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

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1、光纖通道數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)設計與實現(xiàn)呂迎春等2014年9月第45卷第3期(總第157期)*光纖通道數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)設計與實現(xiàn)121,21呂迎春，譚慶貴，謝軍，涂曉東(1.電子科技大學光纖傳感與通信網技術教育部重點實驗室，成都611731；2.空間微波技術國家級重點實驗室，西安710000）[摘要]隨著光纖通道技術在軍用和民用中大量應用，光纖通道數(shù)據(jù)的采集存儲對光纖網絡的監(jiān)控、測試有重要的意義。本文實現(xiàn)了基于FPGA的四路光纖通道數(shù)據(jù)采集、存儲和轉儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用aurora接口連接采集卡與存儲卡，通過PCI將存儲卡數(shù)據(jù)轉儲于主機。本文說明了整個采集存儲系統(tǒng)的結構與采

2、集卡的邏輯實現(xiàn)。該系統(tǒng)通過了邏輯功能仿真，并實際測試表明該系統(tǒng)能夠對光纖通道數(shù)據(jù)進行快速的采集，存儲和轉儲。[關鍵詞]FPGA；光纖通道；aurora；PCI；采集[中圖分類號]TP333[文獻標識碼]A[DOI編碼]10.3969/j.issn.1006-141X.2014.03.04[文章編號]1006-141X（2014）03-0017-05FibreChannelDataAcquisitionSystemDesignandImplementation121,21LVYing-chun,TANQing-gui,XIEJun,TUXiao-dong(1.KeyL

3、aboratoryofOpticalFiberSensingandCommunications,MinistryofEducation,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu611731,China;2.ScienceandTechnologyonSpaceMicrowave，Laboratory,Xian710000,China)Abstract:ThispaperproposesanFPGAbasedsystemoffourfiberchanneldataacquisition,stor

4、ageanddump.Thesystemusesaurorainterfacecapturecardandmemorycard,thememorycardviaPCIdatadumponthehost.Thisarticledescribestheentireacquisitionandstoragesystemlogicalimplementationstructureandacquisitioncard.SystemfunctionalsimulationandpracticaltestsshowthatthesystemcanbefastFibreChanne

5、ldatacollection,storageanddump.Keywords:FPGA;fibrechannel;aurora;PCI;acquisition1引言通道技術的快速發(fā)展促使光纖通道網絡規(guī)模不斷光纖通道技術鑒于其傳輸可靠性高和延遲低擴大和復雜性持續(xù)增長，這使定位、識別、解決網[1]的特點已大量應用在存儲網絡、航空電子等領域，絡問題變得更加困難復雜。不管是在光纖通道航天航海等領域也在積極關注此技術。然而，光纖（FC：FiberChannel）設備的設計、調試和測試中，*基金項目：航天預研（9140A21010212HT05249）?17?Septembe

6、r2014Vol.45No.3(serialNo.157)航空電子技術AVIONICSTECHNOLOGY還是在光纖通道網絡的監(jiān)控中，工程師都需要采集轉儲到上位機硬盤。和存儲網絡節(jié)點或是網絡線路的光纖通道數(shù)據(jù)?；?多通道光纖數(shù)據(jù)采集卡邏輯實現(xiàn)于以上原因，國內外對光纖數(shù)據(jù)采集、存儲設備做[2]了不少研究。多通道采集卡使用Xilinx公司的一款7系列目前國內一些方案是通過FPGA將光纖數(shù)據(jù)借FPGA，開發(fā)環(huán)境為Xilinx公司推薦的vivado。助PCI或是PCIE總線送入計算機內存[3,4]，但是通3.1多通道采集卡總體結構與功能過計算機內存繼而轉存硬盤中的速度一般滿

7、足不多通道采集卡可以同時采集四路光纖通道數(shù)了光纖數(shù)據(jù)速率，或是難以存儲大量的光纖數(shù)據(jù)。據(jù)，并對采集的光纖數(shù)據(jù)進行過濾，解封裝和重組。而如Infortrend等公司使用SATA來存儲光纖通道整體結構圖如圖2所示。數(shù)據(jù)，這種方案價格昂貴且SATA接口復雜。本文所設計的系統(tǒng)采樣高速aurora接口連接采集卡和存儲卡，直接將采集到的高速光纖數(shù)據(jù)存入存儲卡的大容量flash中。這樣不僅能實現(xiàn)光纖通道數(shù)據(jù)的高速存儲，而且aurora接口簡單、傳輸速率快，使得采集存儲系統(tǒng)便于開發(fā)和研制，且容易實現(xiàn)。系統(tǒng)研制的轉儲模塊可以通過上位機軟件將存儲下來的數(shù)據(jù)轉儲到計算機硬盤中，然后通