基于RapidIO的双主机节点嵌入式系统互联设计

分布式并行计算的发展对嵌入式系统互联技术提出了更高的要求,RapidIO可提供芯片间、板间的高性能互联,传输效率高于PCIE和千兆以太网。文中给出了一种基于RapidIO的双主机节点嵌入式系统互联的设计方案、硬件设计及其软件实现,并对系统功能和性能进行验证。验证结果表明,该系统性能稳定、可靠,并为新一代高性能嵌入式系统互联提供了良好的解决方案。     

一种基于FPGA的Serial RapidIO交换设计

本文提出了一种基于FPGA的RapidIO交换实现架构及其实现方案。经过实践验证,此方案可以完全实现RapidIO交换的功能,具有开发周期快、灵活、可动态控制、节省空间等特点。可以实现高性能可靠数据传输,在高速实时通信系统中有着良好的应用前景。     

RapidIO 网络集群管理技术

分析RapidIO总线通信特点与嵌入式系统通信需求,研究了RapidIO网络集群管理技术,融合机架内异构平台RapidIO网络管理技术与机架间网络管理技术,结合数据库集群、网络管理节点无状态等设计方案,为资源池系统提供了机架内、任意机架间高速通信的能力与网络管理节点多重备份的能力。为嵌入式系统的通信扩展提供了强力支撑。     

基于RapidIO的GIOP协议——RIO-IOP

在嵌入式系统应用中,所有硬件元件都是基于总线方式连接的,基于TCP/IP协议无法满足它们之间的通信,特别是在芯片间及板间的互联传输。因此在嵌入式环境中,基本采用RapidIO互联架构,而基于RapidIO的GIOP映射还处于空白阶段,借鉴IIOP思想,提出GIOP到RapidIO的映射:RIO-IOP。从网络层次模型、传输层组件模型等方面对RIO-IOP进行全面解析,并提出RIO-IOP对CORBA基本服务的支持。对RIO-IOP进行了实验,证明了在嵌入式领域和军事环境的硬件设备中,具有明显的优势和应用前景。     

基于RapidIO的相控阵短波发信系统交换单元设计

传统总线技术成为了制约短波通信系统性能进一步提升的瓶颈。RapidIO总线是一种新型嵌入式总线,具有传输效率高、系统成本低、系统稳定性好等特点。基于RapidIO技术设计了相控阵短波发信系统的交换单元,硬件上进行了系统供电电路、时钟电路和交换芯片端口电路设计;软件上主要介绍了RapidIO初始化和交换芯片的远程配置两个方面。在实际应用中实现了系统中各模块间信号的高速交换。     

RapidIO高速互联技术研究

随着高性能嵌入式技术的不断发展，嵌入式系统内的数据传输日益重要，而 RapidIO 高速互联技术特别适用于这一应用场景。针对这一现状，本文对 RapidIO 技术进行简要介绍，阐述了 RapidIO 技术的特点及比传统互联技术的优点，分层描述了 RapidIO 协议，并介绍了 RapidIO 技术的应用。     

RapidIO互连技术研究

在典型的嵌入式系统中,难点在于系统互连级,即系统内的不同组件之间通信的速率.作为目前世界上第一个、也是惟一的嵌入式系统互连国际标准,RapidIO互连架构通过定义一种高性能包交换互连技术有效地消除了系统互连瓶颈.文中从多个方面对新一代高速互连技术--RapidIO进行了研究,在介绍其应用的基础上给出了一种利用串行RapidIO实现板间和芯片间互连的系统结构方案.     

RapidIO在分布式机载传感器系统中的应用

针对分布式机载传感器对设备内外一体化的大规模网络传输需求,提出了一种结合大数据平台设计思想的RapidIO网络架构。通过多星网络集群、RapidIO节点虚拟、网络资源抽象与网络切片管理等设计,将以往RapidIO在设备内部的简单应用扩展为多个设备互联的大规模分布式复杂应用。设计的网络具备可靠性高、支持多种计算模型、快速伸缩等特点。该网络已经在某分布式机载传感器样件中完成了部署、实验室验证、环境试验验证、交付验收以及性能评估,初步验证了RapidIO技术在分布式机载传感器系统工程化的可行性,为后续不同飞机平台型号工程使用分布式RapidIO技术奠定了基础。     

RapidIO互联应用

在高速嵌入式系统中传统的总线技术已成为技术瓶颈,本文以近些年来涌现的RapidIO技术为基础,介绍RapidIO的结构体系和RapidIO在嵌入式多处理器系统互连中的实现方案,并对RapidIO总线的驱动开发的重点内容进行介绍,并对多处理器RapidIO互连系统进行测试.     

RapidIO总线在嵌入式信号处理计算机中的应用研究

为了提高嵌入式信号处理计算机的系统可扩展性和数据传输能力,总结了RapidIO总线的技术特征,分析了RapidIO总线在DSP、PowerPC、FPGA等典型处理器件中的互连结构,提出了一种基于RapidIO的开放式通用互连架构。该架构具备互连拓扑可配置、数据传输能力强、计算资源易扩展的特点,可以满足嵌入式信号处理计算机的应用需求。     

面向CAN总线健壮性的形式化建模与验证

为评估控制器局域网络（Controller Area Network,CAN）攻击者入侵风险的影响,增强CAN总线设计的健壮性,提出了一种基于UPPAAL SMC的CAN总线健壮性验证方案。该方案首先针对嵌入式软件系统需求对CAN总线数据链路层与应用层进行形式化建模,采用模型检测技术对总线控制、收发、仲裁、应用层等功能进行仿真;其次使用攻击报文对CAN总线系统抗攻击性能进行验证与分析,开发人员可根据验证结果改进软件需求参数指标。实验结果表明,参数优化后,在总线被攻击情况下节点传输的准确率保持在75%以上,应答正确率可提升12.4%,加强了总线抗攻击能力。该方法为嵌入式软件通信总线系统设计的合理性提供了理论指导,规避开发后期的风险,可广泛应用于通信总线安全性能验证领域。     

基于RapidIO协议的高速数据互联模块设计

RapidIO技术是目前世界上第一个、也是惟一的嵌入式系统互连国际标准,可以简单、高效、可靠地实现从单板到全系统的互连,在高性能数字信号处理系统中得到广泛的应用。介绍了基于RapidIO协议的高速数据互联模块的设计方案、高速数据传输设计中的难点、以及模块的信号完整性分析。该模块现已在雷达信号处理系统中得到应用验证,各项性能指标均能够满足应用需求,实现了可靠稳定的高速数据传输。     

RapidIO互联技术的研究与应用

嵌入式系统的快速发展,对系统间的互联要求不断提高。Rapid IO互联技术具有高速率,低时延的优点。设计了基于Rapid IO的应用系统,满足了系统高速率、低时延的数据接口要求,验证了Rapid IO互联技术的性能优点。     

基于RocketIO接口的高速互连应用研究与实现

在此立足于嵌入式应用的背景,在理解RapidIO协议和Fibre Channel协议的基础上,通过对嵌入在FPGA内的RoeketIO高速串行收发器工作原理的研究,结合某信号处理接口模块的实际应用,在系统内实现RapidIO接口功能,在系统间实现FibreChannle接口功能,总结出基于RocketIO接口的高速信号完整性设计的应用特点,并进行简单的链路传输特性的测试,为高速互连系统的设计与研究提供了可靠的技术支撑。     

基于软件无线电的嵌入式系统总线研究及应用

介绍了软件无线电传统的嵌入式系统并行总线传输方式,分析了高速串行总线相对于 并行总线的优势,比较了当前常用的几种高速串行总线的优劣,指出了RapidIO总线是当前 软件无线电嵌入式系统一种良好选择。同时,通过某项目应用,实现了RapidIO总线高速组 网以及系统开放、可扩展、可重构等性能。