SpaceWire路由器研制.pdf

1、當(dāng)前航天器功能日趨復(fù)雜、性能不斷提升，各個設(shè)備及子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換量也越來越大，因此需要一種高性能的星載總線滿足大數(shù)據(jù)量傳輸需求。SpaceWire技術(shù)即是為解決星上數(shù)據(jù)傳輸問題而提出的一種高速、點對點、全雙工的串行總線網(wǎng)絡(luò)，SpaceWire路由器作為 SpaceWire網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，在簡化航天器中設(shè)備間的鏈路連接、實現(xiàn)任意設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互、增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘确矫婢哂兄匾饔谩?br>　　本文在深入研究 SpaceWir

2、e標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和在詳細(xì)分析 SpaceWire路由器設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，完成了 SpaceWire路由器研制，包括 SpaceWire路由器的硬件、固件設(shè)計，測試軟件設(shè)計及 SpaceWire路由器的調(diào)試。設(shè)計中采用了模塊化的設(shè)計思想，將 SpaceWire路由器劃分為不同的功能模塊，并在此基礎(chǔ)上完成了SpaceWire路由器的整體設(shè)計方案。采用FPGA作為主控制器，結(jié)合自研的SpaceWire路由器IP核實現(xiàn)了8路SpaceWire鏈路端口

3、間的數(shù)據(jù)交互，8路SpaceWire鏈路速度均可達(dá)200Mbps。自研SpaceWire路由器IP核采用模塊化設(shè)計方法，通過模塊復(fù)用，既降低了設(shè)計難度，也保證了 SpaceWire路由器在工程應(yīng)用中具備功能擴展或縮減能力。采用USB2.0接口作為 SpaceWire路由器的主機端口，方便計算機對 SpaceWire路由器的配置和監(jiān)測。采用可在線編程的EEPROM作為 SpaceWire路由器的路由表存儲器，既克服了上電需要重新配置路由表

4、內(nèi)容的缺點，也克服了普通 EEPROM需要編程器才能修改EEPROM中內(nèi)容的缺點。采用Visual Stidio2008作為編程環(huán)境，完成了測試軟件的編寫和設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了 SpaceWire路由器的功能和性能測試。最后對 SpaceWire路由器的傳輸實時性進(jìn)行了分析，探討了影響SpaceWire路由器傳輸實時性的原因。
　　對 SpaceWire路由器的測試結(jié)果表明：SpaceWire路由器設(shè)計合理，性能穩(wěn)定，各項功能