光纖接口適配器的研究與實(shí)現

引言
隨著(zhù)經(jīng)濟的高速發(fā)展和科技的快速進(jìn)步，近幾年，光纖通信技術(shù)應運而生并快速成長(cháng)。根據摩爾定律，CPU的處理速度每18個(gè)月翻一番。而光纖通信的傳輸帶寬每9個(gè)月就增加一倍，而成本降低一半。同時(shí)全球因特網(wǎng)流量每6個(gè)月就翻一番。作為當代通信領(lǐng)域的支柱技術(shù)，光纖通信正以每10年速率增長(cháng)100倍的速度發(fā)展。其總的發(fā)展趨勢是速率越來(lái)越塊，可靠性越來(lái)越高，提供的業(yè)務(wù)種類(lèi)越來(lái)越多。
隨著(zhù)存儲技術(shù)的迅速發(fā)展，存儲容量得到了迅速的增長(cháng)，存儲系統的數據傳輸速度成為了主要的瓶頸。光纖的傳輸具有其速度上的優(yōu)勢，然而，在光纖傳輸要受到光纖通道接口的限制，因此光纖通道應用于高速數據傳輸的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是接口的設計問(wèn)題，本文對有
效地解決高數據傳輸在接口處的瓶頸具有現實(shí)意義。

1 方案設計
完整的實(shí)現要包含PC機軟件編程、Virtex-5開(kāi)發(fā)板的底層鏈路實(shí)現。PC機的軟件編寫(xiě)主要實(shí)現鏈路的創(chuàng )建注銷(xiāo)控制、數據的組幀、數據的傳輸控制、傳輸過(guò)程中的顯示；VirteX-5開(kāi)發(fā)板主要實(shí)現數據的鏈路貫通、支持上位機所定義的幀結構的傳輸過(guò)程。

如圖1所示，接口適配器功能實(shí)現過(guò)程主要包含協(xié)議的正確理解，按照協(xié)議的幀結構和數據結構的組織、具體的實(shí)現模塊的設計與編寫(xiě)、結合VirteX-5底層鏈路的貫通實(shí)現光纖通信接口適配器功能。

2 設計的具體實(shí)現
2．1 協(xié)議的分析與與裁剪
針對不同的應用環(huán)境應當對FC協(xié)議進(jìn)行適當的裁剪，盡可能地有效利用協(xié)議標準。FC協(xié)議是一個(gè)具有五層組成的協(xié)議體系。包括：FC-0層、FC-1層、FC-2層、FC-3層、FC-4層。
各層的功能分別為：
(1)：FC-O：主要規定了物理接口，包含傳輸介質(zhì)，收發(fā)器及接口等。
(2)FC-1：8 B／10 B編碼；串化解串；比特與字同步。
(3)FC-2規定了光纖通道的傳輸機制：
有序集的檢測與識別；FC端口狀態(tài)機；幀的發(fā)送與接收，幀接收時(shí)要進(jìn)行有效性檢查；流量控制；幀管理；交換與序列管理；數據幀與響應；多播與廣播；分段與重組；差錯檢測與回復。
(4)FC-3：基本鏈路服務(wù)；擴展鏈路服務(wù)；查詢(xún)組。
(5)FC-4：映射上層協(xié)議，本文主要是映射MILstd-1553B協(xié)議。
2．2 軟件編程中各模塊的代碼的設計
軟件實(shí)現的設計部分：GUI模塊設計、設備抽象層的設計、任務(wù)處理模塊的設計、FC的協(xié)議及物理功能模塊的設計。
(1)GUI部分主要是顯示作用，可以對接口適配器的相關(guān)參數進(jìn)行設置和界面顯示。GUI模塊設計內容有：整體界面、鏈路參數區、鏈路建立區、信息顯示區。