AFDX網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、近些年來(lái)，航空工業(yè)高速發(fā)展，航空電子系統(tǒng)間信息的交互和共享越來(lái)越頻繁，傳統(tǒng)的航空數(shù)據(jù)總線已經(jīng)不能滿足需求，迫切需要一種傳輸速度快、具有實(shí)時(shí)性和高可靠性的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。ARINC664規(guī)范在商用以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)性和可靠性的改進(jìn)，定義了新一代機(jī)載數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，其第七部分提供了航空專用的全雙工、確定性網(wǎng)絡(luò) AFDX解決方案。
　　本文結(jié)合科研項(xiàng)目“航空全雙工以太網(wǎng)交換機(jī)開發(fā)”，設(shè)計(jì)出一款能夠滿足ARINC664規(guī)范第七部分“

2、Aircraft Data Network Part7 Avionics Full Duplex Switched Ethernet Network”定義的AFDX交換機(jī)芯片，支持24個(gè)100Mb/s的以太網(wǎng)物理端口實(shí)現(xiàn)全雙工、無(wú)阻塞的數(shù)據(jù)分組交換。
　　本文首先概括介紹了航空電子系統(tǒng)的發(fā)展歷程，分析了幾種現(xiàn)役的通用航空總線，闡述了AFDX誕生的背景、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)；其次闡述了AFDX網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括 AFDX網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、實(shí)時(shí)性改進(jìn)、幀

3、結(jié)構(gòu)等，還概括介紹了端系統(tǒng)和交換機(jī)的特點(diǎn)；然后詳細(xì)闡述了交換機(jī)芯片的邏輯設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，包括 AFDX交換機(jī)的設(shè)計(jì)需求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及工作原理，介紹了部分關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)，包括主機(jī)接口模塊、以太網(wǎng) MAC模塊、交換調(diào)度模塊和交換端口模塊的模塊特征、功能描述以及接口時(shí)序。最后描述了交換機(jī)的驗(yàn)證和測(cè)試的情況，包括系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證和硬件建模，重點(diǎn)介紹了虛擬驗(yàn)證平臺(tái)的搭建、驗(yàn)證流程以及仿真結(jié)果，驗(yàn)證了交換機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，可以滿足 ARINC664規(guī)范第七