SpaceWire PCI Express (PCIe)

时间: 2016/6/16  来源:   作者: sxstart

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  SpaceWire接口模式：PCIe是一个专用的接口设备，允许数据包在每条SpaceWire链路上独立地进行发送和接收。在SpaceWire链路上接收到的信息无需路由选择，自动传给软件。由于它的简单性，在初次使用SpaceWire以及无需路由器的仿真设备时该模式变得非常有用。

  强大的SpaceWire路由选择功能：除了接口功能，PCIe还结合了STAR-Dundee公司先进的SpaceWire路由选择技术。在路由选择模式下，PCIe能够在SpaceWire接口之间以及这些接口和PCI接口之间进行数据包的路由选择。支持路径和逻辑寻址，并带有一个路由器配置端口。这使得SpaceWire路由选择技术能够使用PCIe得到拓展并且使得SpaceWire信息的交换变得非常容易。

  包含的软件

  SpaceWire PCIe硬件支持STAR-Dundee的软件栈：STAR-System，提供了一个一致的编程接口用于访问所有STAR-Dundee公司最近以及将来的路由器和接口设备，包含STAR-Dundee PCI Mk2、cPCI Mk2和PMC Mk2设备。

  广泛的API：STAR-API是在经过多年支持SpaceWire接口板卡用户后所开发，提供了一个通用的API用于所有STAR-Dundeed公司的STAR-系统产品，增强了应用软件的可重用性。API的大量函数使之可以非常容易地开发出SpaceWire相关的应用软件。示例应用程序进一步地减轻了用户开发进度上的压力。API可以访问PCIe的所有函数，这些函数提供了SpaceWire系统仿真和测试用途所需的高性能数据传输功能。

  软件驱动：用于SpaceWire PCIe板卡上的高性能驱动提供Windows操作系统以及Linux操作系统的不同版本。QNX和VxWorks系统的驱动单独提供，这使得PCIe能够为实时系统提供SpaceWire功能。

  现场升级功能：SpaceWire PCIe支持板卡功能的现场升级功能。任意升级或要求的定制都可以从STAR-Dundee的网站上进行下载并且能够迅速有效进行安装。

  简易操作：SpaceWire PCIe非常容易使用，使得航天器系统和软件工程师能够迅速开发出他们所需的仿真，测试和地面电子支持设备。

  SpaceWire PCI Express (PCIe)板卡是STAR-Dundee公司SpaceWire接口设备系列中的最新产品。它提供三个SpaceWire接口，带有极优化的主机软件，支持主机直接收发低延时的SpaceWire数据包传输。

  PCIe提供了目前SpaceWire测试设备所要求的必要功能，包括：时间码控制和高速的数据传送。

  SpaceWire PCIe适用于SpaceWire设备开发的所有阶段：初始的SpaceWire评估、仪器仿真、控制系统仿真、单元测试、集成支持以及地面电子支持设备。

  SpaceWire PCIe特性

  最高链路速度超过300Mbits/s.

   可配置的设备和链路速度设置.

  快速主机通信.

  并发双向通信.

  兼容x1、x4、x8和x16 PCIe插槽.

  设备和链路速度设置: SpaceWire链路可以工作在300Mbits/s，并带有完全配置的传输时钟速度。

  主机接口带宽高:PCIe具有2 Gbits/s到主机的带宽。

  同步双向通信:PCIe可以同步发送和接收，并且可以直接连接根复合体，当与其他设备一起使用时，无需仲裁。

  PCIe结构兼容:该板卡是一个标准高度X1（半长）PCIe板卡，可以用于x1, x4, x8和x16的PCIe插槽，而不会产生任何性能损失。

  主要特性

  三个SpaceWire接口：每个都完全符合SpaceWire协议标准并且现在能够工作于高达300Mbits/s的速度。三色的LEDs用于每条链路显示状态和运行信息。

   

  概述

  SpaceWire PCIe板卡的结构框图如下所示。   

                                                          

   

                                                         SpaceWire PCIe 结构框图

  SpaceWire PCIe的三个SpaceWire接口每个都完全符合SpaceWire标准，并且最高工作在300Mbits/s。它们都连接到一个SpaceWire路由器上，这样从一个SpaceWire端口发出的数据包可以路由到另一个SpaceWire端口上或者通过PCIe接口路由到主机上。从SpaceWire路由器到PCIe接口存在三条独立的通道，因此经过一个端口的通信不会阻塞另一个端口的通信。此外还存在一个单独的控制通道，这样主机总是能够访问PCIe的控制，配置和状态空间，而无需考虑数据流。

  包含在PCIe中的SpaceWire路由器支持路径和逻辑寻址，组适应路由选择，看门狗定时和包含经请求上电，静止时禁用的链路管理。它包含了一个配置端口(端口0)用于设置路由表，配置SpaceWire链路以及监控它们的状态。

  PCI Express接口是一个符合PCI SIG r1.0a规范的单通道板卡。该接口从双DMA控制器中受益，用于SpaceWire PCIe板卡数据收发的快速传送。

  SpaceWire PCIe支持错误注入。可以自动执行或经请求执行奇偶校验误差，信用误差，Escape误差，数据损坏和数据包的EEP终止。

   

  应用程序接口

  提供一个完整的API来实现从用户应用程序软件控制SpaceWire PCIe的所有函数。支持多种编程语言，包括C。

  API对于多个STAR-Dundee产品来说是通用的，并且对于每种编程语言和支持平台来说是一致的。这样就简化了软件开发并且允许测试软件从一种设备转移到另一种设备或从一个平台转移到另一个平台上，增强了软件的重复使用以及降低了进度延期的风险。

  API的一个重要特性在于它不仅提供收发数据包的函数，并且提供测试设备时所需的函数。例如，API使得传输以EEP结尾的数据包和决定接收数据包的包尾标记变得很简单。它简化了传输一连串通信（例如，从一个文件）和接收一连串通信的过程。如果这些数据流中的数据包中间包含了时间码，那么API将保持这些时间码的位置。这使得通信流可以精确地进行记录和重放，这样多个测试运行将是一致的。

  与API一同提供的还有广泛的文件和例程，可用作新应用程序的基础。

  一流的技术支持：和所有STAR-Dundee的产品一样，SpaceWire PCIe包含一年的技术支持和维修。技术支持直接由开发产品的小组来提供，使得我们能够迅速对客户的问题进行答复，并且协助应用开发以及迅速解决任何问题。

  技术参数

  API:

   C (查看网站中当前支持的语言列表).

  软件:

   包含应用程序软件.

   提供源代码例程.

  支持的平台:

   Windows驱动 (Windows 7, Vista, XP, 2000), 32和64位.

   Linux (3.0和2.6内核).

   QNX和VxWorks驱动单独提供.

  (查看网站中当前支持的平台列表.)

  尺寸:

   标准PCIe X1 (半长)板卡

  约167 mm 长(不包括前面板支架).

  供电:

   +3.3V直流，通过PCIe连接器供电

  SpaceWire端口:

   符合ECSS-E50-12A和ECSS-E-ST-50-12C协议.

   SpaceWire端口数: 3

   最高速度: 300 Mbits/s

   数据选通偏差容忍度: 在200Mbits/s数据速率下所有设备测试为±2 ns

   连接器: 9-针微型D头

   LVDS信号: 使用Xilinx LVDS