VPX总线及产品介绍

1、VPX信号处理板组成,结合亍计算ffice:VPX-460协同运算功=urn:schem戋系统包括：1100 ,5系统的计算引擎含 4 个 PowerPC 862个e600核，这样600内核和Altivec单元基于7448处理器设计，提供1MB的2级缓用户现有的c，汇编和的DPX单板计算机与一块理器，1个PowerPC 8640D处理器，每个处理器含10颗处理器核共同构成并行计算平台。8641D处以控制的的s 嵌丿入工J实口寸操碧秒甚至微妙级，这从根本上保?值运算能力OPS的计算能力80GFIops。r 系统0攵就可2 VPX总线介绍2.1系统采用的勺发展方向是高速线技术的最新最为广泛的特点为

2、：采用多条信号线分别传输数据、地址及控制信备分时共享总线带宽。此种并行传输技术曾经是提高数据传输 旦是，进一步发展却遇到了障碍。行传送方式的前提是用同一时序传播信号，用同一时序接收信 而过分提升时钟频率将难以让数据传送的时序与时钟合拍，布线长度稍有数据就会以与时钟不同的时序送达。另外，提升时钟频率还容易引起 相互干扰，导致传输错误。因此，并行传输方式难以实现高速化。第 成本的角度来说，增加位宽无疑会导致PCB板上的布线数目与PC 官之增加，成本随之攀升。于以上因素，近几年串行传输技术引起各界的高度重视，许多国际组织相 了多种串行总线标准并 口.首先，总线标准这继产品。第三,廿。下图形象的表示了

3、总线技术*;种理论数据速度为单万向每个SRIO链路可以有一个或者四个信道，5Gbytes/s采用消息和门铃方式进行有效的处理器间通信。SRIO为点对点通信设计，支持寻址模型，支持消息传输等方式确保高效、 束的数据传输。串行RapidlO支持多处理器对等互连架构，这对构建并行计 台是非常重要的。2）PCI Express协议：PCI Express协议普遍应用于商用桌面电脑，笔记本及服务器中。尤其近几年，PCIe开始移植到先进的单板计算机和数字信号处 理器模块中，部署于军用及航空应用设计中。由于在PC市场的普及，使得低成本成为优势。它的主要特性包括：点对点通信：每个链接（点对点连接）可由 1,

4、2, 4, 8，16,或者32 Ian 组成。每个lane由一个传输对和一个接收对组成，信号波特率为2.5Gband, 理上数据速率为每信道每方向250Mbytes/s, 16信道合计数据速率达4 Gbytes/s当前PCI Express协议主要应用在 VITA 42模块。VITA 42 （也称为XMC） 泛应用在VME和CompactPCI系统中的PMC模块的升级。VITA42通过在C模块上增加两个高速接头，扩展了最初的 PMC协议，VITA42.3补充协议 疋义了 PCIe到新的XMC接头的映射。这样，遵循 VITA42.3的子卡可以通过 PCIe协议与主卡达到 Multi Gigaby

5、te/s的交换速率。XMC规范已应用于诸如高 析度图像引擎和G sample/秒模拟的数据采集模块等高级应用。3）1/10 Gb以太网协议：以太网是目前最普遍的网络技术。几乎所有的网络通信的起始和终点都有以太网连接。这种商业领域广泛的应用正在影响军用市 场。以太网未来的标准将会发展到背板上支持802.3ap （ 一个信道的1000Ba四个信道的10GBaseKX4以及一个信道的10GBaseKR）。2.5,5新一代1/10 GbE交换芯片将很快投入市场，每个口运行速度可以在.10 Gb/s。它是一种高速网络的解决方案，足可以满足日益增长的苛刻应用需 为了满足有效地在平台资源间传输音频，视频，控

6、制及管理数据的需求，支IPv4/v6的1/10 Gbe提供了统一的方法来进行标准数据传输。2.3 VPX总线典型架构）规范推荐的t拓扑架构专感器以控制两路 EIA-422驱动独立的串行控制器和寄存器, 两路输入和两路输出。可以读取EIA-422接收$输入端可以配置成产生中断。当该数子总共可散差分I/O时，驱动和接收端被用作通用差分模式，而非串口模式。-422串行;inn度VPX6-460上拥有温度传感器测量板子和处埋器廿 边缘，此外每个处理器各有一个传感器。使用软 在到达某个温度后触发一个中”断。-1GB 的 D接口女内仔拥 加载程256MI吉供峰值电路，ECC可以检测I icioi I r

7、j |丁或少启动系统| II I |吴检验和矫正(有 5l2IVIbyt传输速率， 士口 /后 每个处理器节点支; 寺两个内存控制器,ECC)hn6兆网接 以太网控制器由于内置了专用的 圭寸包格式，每个包最高9KbyteVPX6网控制每个处理器节点使个板LrsT5388交换芯片。口建面板接作为标准交换卑器A引擎校验和计口可板子上的所有处理器。CHAMP-AV6可以与外部以太网父换机协同, 网络。或者假如网络流量不大的情况下以组成 啦载交换芯片将数据包发送给相邻的卡风冷版本的链:将一个以太网二士匚、左士立弓f r2Gbit拥有一个XMC插槽，该插槽支总共 4G直接连C插槽Pn4连接32位单 （使

8、用XMC传导制冷版本的标准。VPX6-供散热接V丰传统的PMC I/O， 位I/O连接到CHA咼 背板上，此外，I/O和20对儿差分I/O也被连接到CHA 时，可以支持3.125 Gbps速率。-460 遵循 IEEE 1386-2001 和 ANSI/VITA 20 传导散 的散热框架为遵循单端XM次散热通道的-20间断每个处理乞送一个P器可以向任何其。软件可以使用一个 的设计，将会极大降低处32另外一个处理 56深的FIFO写数据，FIFO的访问将触发相关处理器的 将中断携带一个消息。数据通道和传递消丿可使用中断传送数据的延迟。板子提供了 16个硬件信号量寄存器，这些寄存器一般用于多任务间

9、协调硬 源共享。硬件方案提供了比传统软件/内存技术更快的选择，并且避免使用 存访问信号量。6-460利用8641中的定时器资源，提供4个32位 宀其他处理器触结构允许有一个可以向士意其,这些定VPX6-460 支乞持固件，RTOS板级支持包，通信库和信号处理库等多种软件。统一软件结构是Curtiss-Wright公司定义的一套固件F和BSP API标准格式，单板机（VME, cPd和VPX）和多处理板都米用统一格式的 BSP。系统开发人员将会发现，由于Ciurtiss-Wright疋义的统一软件结构,为其所有将来处理产品都提通过结构由以下单元构成： 口和以太网提供命令行接口,执行佥的诊断程序库

10、。初始化的允许用户在系统Flash内存编程设计错1 F系统-集作系统：的 VxWorks3.2 VIgPOIX USBP1P2XMG1 XMC23)IClQaWEtterftfil w.TflP5jtMUrpnc n 峠pmXM&PMC SdeUpto JGEl PDRiIMAM Mh seeMPC8640D DUAL CORE POWER PCVCdOfiMPCFE SwitchrxHtUl E4UjptaJGetXJE !Lp4UUIW4hEOePCIE PCIX BridgeJ . PCIE-PCIXBndgec USA_IXMGPMC Srt*nPClE-PClBndgeFabricM

11、uxs邙y通信刖数求能够些运行在多个处理器上，处理器之间需要进行大量数据传输的应用，还疋运仃在不同板子的处理器上。开发人员都可以使用相同的接口和参数进仃数当应用打开一个输入(用于收消息)终端，或输出终端(用于发送消息)时，IPIPC在运彳于路由消息存储在每个处理器中库为源(Source )和目标(destination )判定位置二选拄发决定源和目地终端的位置，无需中心数据库败情肖息传输 间到其它处空间的数据传输何处理器到其它处理器的信号传输(硬件中断)动态命名空间管理；通过运行时应用程序名表示消息终端和数据、传输使用 POSIX 风格的 open(), close(), read() 和 write()函数，奏口，扩展接口提供了更多的消息传输函数。消息传输基于优先级、队流控制和和可靠传输机制设计。发数据传输用于处理器内存之间， 传送更大的数据块。应用程序创建一个 缓冲区，并把缓冲区名，地址和大小发送到网络上，通知其他处理器节点。卜理器可