一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统，包括整机，所述整机设置有九个槽位、七个OpenVPX标准负载板卡和两个CPCIE标准负载板卡；该系统解决了目前CPCIE架构嵌入式系统无法处理大数据高带宽和可拓展性差的问题，利用OpenVPX架构高速高带宽和强灵活性的优势，通过VPX交换模块实现CPCIE架构与OpenVPX架构的数据传输和控制，实现CPCIE架构与OpenVPX架构的集成互连，综合实现CPCIE架构的显控功能与OpenVPX架构的数据处理功能优点。

An embedded signal processing system based on CPCIE and OpenVPX architecture

The invention discloses an embedded signal processing system based on OpenVPX and CPCIE, including machine, the machine is provided with nine slots and seven OpenVPX standard load board and two CPCIE standard load board; the system solves the CPCIE architecture embedded system cannot handle large data bandwidth and scalability the problem of the poor, the use of OpenVPX architecture for high speed and high bandwidth and flexibility advantages, realize the data transmission and control module CPCIE and OpenVPX architecture through VPX exchange, realize the integration of interconnection between CPCIE and OpenVPX architecture, data processing function has the advantages of comprehensive implementation of the display control function of CPCIE architecture and OpenVPX architecture.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于嵌入式信号处理领域，尤其涉及一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统。
技术介绍
在嵌入式信号处理领域，尤其是军用雷达信号处理计算机，广泛采用CPCIE架构的加固计算机作为显示控制和指挥平台。CPCIE总线架构以具有高带宽、抗恶劣环境的特点，已全面替代原CPCI总线架构，成为主流总线技术。但随着军用雷达系统对数据处理能力和实时处理性能的要求显著提高，CPCIE架构的计算机已不满足日益提高的应用需求；为了适应数字技术的不断发展，VITA协会于2002年提出了VITA46(VPX)标准，2007年该标准成为美国国家标准。VPX标准主要采用高速串行总线替代并行总线、采用包交换结构替代了并行互联结构、选用新的连接器，增强了数据传输速率和可靠性、增强了系统供电能力和散热能力。由于VITA46标准比较宏观，各个厂家的VITA46产品基本上不可能互换和兼容，为了解决该问题，VITA协会推出了VITA65(OpenVPX)标准。2010年，VITA65标准成为美国国家标准。目前OpenVPX标准已得到广泛应用与认可；独立CPCIE架构无法满足嵌入式技术机日益增长的数据容量、通信带宽和拓展性需求，OpenVPX架构无法独立实现嵌入式计算机的显控功能。综合CPCIE架构和OpenVPX架构的各自优势，集成两种总线架构，满足嵌入式计算机的显控功能和大数据高速率传输性能的需求，解决总线间互连交换的技术难题，研制一种基于CPCIE和OpenVPX架构的计算机，意义重大。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统，具有高带宽、低时延的性能；且整个系统具备OpenVPX架构的高带宽高速率数据处理能力，同时可将数据处理结果传输至CPCIE架构子系统，实现显示功能。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统，包括整机，所述整机设置有九个槽位、七个OpenVPX标准负载板卡和两个CPCIE标准负载板卡；其中，所述OpenVPX标准负载板卡包括一个VPX存储模块、一个VPXFPGA模块、一个VPX交换模块和四个相同的VPXDSP模块分别为第一VPXDSP模块、第二VPXDSP模块、第三VPXDSP模块和第四VPXDSP模块；所述CPCIE标准负载板卡包括一个PCIE主控模块和一个PCIE综显模块。进一步，包括PCIE高速串行链路交换、SRIO高速串行链路交换、GbE高速串行链路交换以及PCIE与SRIO的桥接。进一步，所述PCIE高速串行链路交换包括以下步骤：1)PCIE数据通过所述PCIE主控模块中的第一PCIEbridge传输至所述PCIE综显模块中的第二CPU模块，同时，PCIE数据通过所述PCIE主控模块中的PCIEbridge传输至所述VPX交换模块中的第五PCIESWITCH；2)PCIE数据先通过所述VPXFPGA模块中的第六PCIESWITCH传输至所述第一VPXDSP模块中的第一PICESWITCH,然后，PCIE数据从第一PICESWITCH、第二PICESWITCH、第三PICESWITCH顺次传输至第四PICESWITCH，第四PICESWITCH再将PCIE数据传输至所述VPX交换模块中的第五PCIESWITCH；3)所述VPX交换模块中的第五PCIESWITCH转发来自不同端口的PCIE数据，实现OpenVPX架构的PCIE数据的全交换互连。进一步，所述SRIO高速串行链路交换包括以下步骤：1)SRIO数据通过所述VPX存储模块中的第五SRIOSWITCH传输至所述VPX交换模块中的第六SRIOSWITCH；2)SRIO数据通过所述VPXFPGA模块中的第七SRIOSWITCH传输至所述VPX交换模块中的第六SRIOSWITCH；3)SRIO数据通过所述第一VPXDSP模块中的第一SRIOSWITCH、所述第二VPXDSP模块中的第二SRIOSWITCH、所述第三VPXDSP模块中的第三SRIOSWITCH和所述第四VPXDSP模块中的第四SRIOSWITCH分别传输至所述VPX交换模块中的第六SRIOSWITCH；4)所述VPX交换模块中的第六SRIOSWITCH转发来自不同端口的SRIO数据，实现OpenVPX架构的SRIO数据的全交换互连。进一步，所述GbE高速串行链路交换包括以下步骤：1)GbE数据通过所述VPX存储模块中的第一FPGA传输至所述VPX交换模块中的第五GbESWITCH；2)GbE数据通过所述第一VPXDSP模块中的第一GbESWITCH、所述第二VPXDSP模块中的第二GbESWITCH、所述第三VPXDSP模块中的第三GbESWITCH和所述第四VPXDSP模块中的第四GbESWITCH分别传输至所述VPX交换模块中的第五GbESWITCH；3)GbE数据通过所述PCIE主控模块中的GbEModule传输至VPX交换模块中的第五GbESWITCH；4)所述VPX交换模块中的第五GbESWITCH转发来自不同端口的GbE数据，实现OpenVPX架构与CPCIE架构的GbE数据的全交换互连。进一步，所述PCIE与SRIO的桥接包括以下步骤：1)所述VPX交换模块中的第六SRIOSWITCH将SRIO数据传输至所述VPX交换模块中的PCIE/SRIObridge；2)所述PCIE/SRIObridge将SRIO数据转换成PCIE数据传输至所述VPX交换模块中的第五PCIESWITCH；3)通过所述PCIE高速串行链路交换和所述SRIO高速串行链路交换，实现了CPCIE架构的主数据通道与OpenVPX的主数据通道的通信。本专利技术的有益效果为：解决了目前CPCIE架构嵌入式系统无法处理大数据高带宽和可拓展性差的问题，利用OpenVPX架构高速高带宽和强灵活性的优势，通过VPX交换模块实现CPCIE架构与OpenVPX架构的数据传输和控制，实现CPCIE架构与OpenVPX架构的集成互连，综合实现CPCIE架构的显控功能与OpenVPX架构的数据处理功能优点。本专利技术涉及一套齐备的CPCIE和OpenVPX嵌入式系统，整机支持9个槽位，6个OpenVPX标准负载板卡，2个CPCIE标准负载板卡和定制化的VPX交换模块，可根据不同应用需求选配各负载模块，具有集成度高、灵活性强、实时全交换，海量数据处理能力的特点，目前研制样机已应用到国防车载雷达数据处理的预研项目中。附图说明图1为本专利技术一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统的结构示意图；其中，其中，1、VPX存储模块；101、第一FPGA模块；102、SSD阵列；103、第五SRIOSWITCH；2、第一VPXDSP模块；201、第一C6678模块；202、第二C6678模块；203、第一GbESWITCH；204、第一PCIESWITCH；205、第一SRIOSWITCH；3、第二VPXDSP模块；301、第三C6678模块；302、第四C6678模块；303、第二GbESWITCH；304、第二PCIESWITCH；305、第二SRIOSWITCH；4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统，包括整机，其特征在于：所述整机设置有九个槽位、七个OpenVPX标准负载板卡和两个CPCIE标准负载板卡；其中，所述OpenVPX标准负载板卡包括一个VPX存储模块、一个VPX FPGA模块、一个VPX交换模块和四个相同的VPX DSP模块分别为第一VPX DSP模块、第二VPX DSP模块、第三VPX DSP模块和第四VPX DSP模块；所述CPCIE标准负载板卡包括一个PCIE主控模块和一个PCIE综显模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统，包括整机，其特征在于：所述整机设置有九个槽位、七个OpenVPX标准负载板卡和两个CPCIE标准负载板卡；其中，所述OpenVPX标准负载板卡包括一个VPX存储模块、一个VPXFPGA模块、一个VPX交换模块和四个相同的VPXDSP模块分别为第一VPXDSP模块、第二VPXDSP模块、第三VPXDSP模块和第四VPXDSP模块；所述CPCIE标准负载板卡包括一个PCIE主控模块和一个PCIE综显模块。2.根据权利要求1所述的一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统，其特征在于，包括PCIE高速串行链路交换、SRIO高速串行链路交换、GbE高速串行链路交换以及PCIE与SRIO的桥接。3.根据权利要求2所述的一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统，其特征在于,所述PCIE高速串行链路交换包括以下步骤：1)PCIE数据通过所述PCIE主控模块中的第一PCIEbridge传输至所述PCIE综显模块中的第二CPU模块，同时，PCIE数据通过所述PCIE主控模块中的PCIEbridge传输至所述VPX交换模块中的第五PCIESWITCH；2)PCIE数据先通过所述VPXFPGA模块中的第六PCIESWITCH传输至所述第一VPXDSP模块中的第一PICESWITCH,然后，PCIE数据从第一PICESWITCH、第二PICESWITCH、第三PICESWITCH顺次传输至第四PICESWITCH，第四PICESWITCH再将PCIE数据传输至所述VPX交换模块中的第五PCIESWITCH；3)所述VPX交换模块中的第五PCIESWITCH转发来自不同端口的PCIE数据，实现OpenVPX架构的PCIE数据的全交换互连。4.根据权利要求2所述的一种基于CPCIE和OpenVPX架构的嵌入式信号处理系统，其特征在于，所述SRIO高速串行链路交换包括以下步骤：1)SRIO数据通过所述VPX存储模块中的第五SRIOSWITCH传输至所述VPX交换模块中的第六SRIOSWITCH；2)SRIO数据通过所述V...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思勤，
申请(专利权)人：中船重工武汉凌久电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42