基于FPGA的SCI高速串行通信接口的研究與設計.pdf

1、本項目是廈門大學計算機系與清華大學智能技術與系統(tǒng)國家重點實驗室合作的國家軍工863項目-飛控計算機通訊卡子課題的進一步引伸。 SCI協(xié)議是一種可支持高性能多處理器，一致性內存共享，高度可擴展的互聯標準。無論是在小型系統(tǒng)還是大規(guī)模并行系統(tǒng)中，SCI都能體現其優(yōu)越性。因為SCI接口能將所有功能模塊集成在單塊集成電路中，極大的降低系統(tǒng)成本，因而比總線結構更具有優(yōu)勢。SCI支持多種不同的配置方案，從簡單的環(huán)到多層交換網絡；相鄰節(jié)點間采用

2、點對點的單向鏈路，簡化物理實現；SCI支持事務的并發(fā)處理，極大提高系統(tǒng)效率。另外，SCI采用64位固定尋址模式，一個系統(tǒng)可支持的節(jié)點數高達64K。由于一個節(jié)點又可以包括多個處理器，因而這種尋址模式足以支持今后的超大規(guī)模并行系統(tǒng)的升級。 本論文的重點之一是對SCI協(xié)議進行分析與研究。對協(xié)議中定義的節(jié)點類型，鏈路類型，拓撲結構，各種數據包的格式，事務，包的編碼解碼，CRC校驗，尋址模式，系統(tǒng)初始化，和分配協(xié)議等幾個方面進行詳細介紹與

3、分析。另一個重點是在FPGA芯片上設計基于SCI協(xié)議的高速串行通信接口模型，并對整個方案進行仿真測試。結果證明該接口設計方案確實合理可行，為下一步工作奠定了基礎。 另外，簡單介紹了基于FPGA的數字電路設計基本原理和相關的開發(fā)工具。 最后，介紹了SCI協(xié)議在實時性功能上的局限性，以及目前正在研究中的SCI實時性擴展技術。主要分析了IEEE正在研究制定的DFC協(xié)議。并針對SCI協(xié)議在實時系統(tǒng)中的應用和DFC擴展協(xié)議提出了觀