Диссертация (1144013), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Время передачи метки времени составило приблизительно 200 нс.Реализация Gigabit SpaceWire макроячейкиДанная макроячейка предназначена для более быстрой передачи данных сиспользованием протокола 8b/10b. В отличии от предыдущей макроячейки она121отличается более сложным интерфейсом, так как в ней используется более сложныймеханизм передачи символов (Рисунок 67).SERDESКодер8b/10bEn_TXTX_ReadyREF_CLK(PMA)Преобразователь всимволыGSpWБлок генерациистроба символовcommaБлок выборасимола поприоритетуБлокпроверкисчетчиковБлоккредитованияRX_ReadyCOMMADETЭластичныйбуферДекодер8b/10bПреобразователь всимволовSpaceWireCcodeCcode_stbDataData_stbМашинасостоянийlinkstartautostartlinkdisableDataБуфер Data(8:0)кредит Data_stbованияCcodeCcode_stbРисунок 67.
Структурная схема макроячейки GigaSpaceWireПо аналогии с предыдущей она разбивается на отдельные подгруппы блоков,предназначенных для моделирования (Рисунок 68).БлокиПреобразКодерователь впоследовательной8b/10bсимволыGSpWTX_Ready обработкиСредапередачиCcodeБлок выбораCcode_stbсимола поБлок выбора DataприоритетуData_stbEn_TXSERDНе участвующиеБлоки, БлокБлокиEБлокБлок генерациивSпроверкикредитстроба символовформирующиесортирREF_CLKмоделированиисчетчиковованияcommaблокикредитованиеовки(PM RX_ReadyA)ЭластичныйПреобразовДекодербуфератель вCOMMADET8b/10bБлокисортировкисимволовSpaceWirelinkstart вНеМашинаучаствующиеautostartмоделированиисостоянийlinkdisableблокиDataБуфер Data(8:0)кредит Data_stbованияБлокCcode выдачиCcode_stbРисунок 68. Разбиение макроячейки GigaSpaceWire на подблоки длямоделированияТак же, после разбиения, моделирование осуществляется в соответствии спостроенной моделью в третьей главе.
Причем данное разбиение можно использоватьв GigaSpacewire как первой, так и второй версии. Результаты и физическая реализацияданного исследования была запатентована как полезная модель и изобретение.При моделировании данной макроячейки для первой версии GigaSpaceWireнаиболее оптимальные по 3-м характеристикам оказались следующие значения:1)частота отправки 325 МГц, размер буфера кредитования 32 байт, задержкапри передаче управляющего кода 600 наносекунд;1222)частота отправки 625 МГц, размер буфера кредитования 56 байт, задержкапри передаче управляющего кода 270 наносекунд.Как показали последующие реализации – для реализации был использованвариант с передающей частотой в 625 МГц, и размером буфера кредитования в 64байта.
Время передачи метки времени составило приблизительно 300 нс.При моделировании макроячейки для второй версии GigaSpaceWire наиболееоптимальные по 3-м характеристикам оказалось следующие значения:1)частота отправки 1025 МГц, размер буфера кредитования 380 байт,задержка при передаче управляющего кода 190 наносекунд;Как показали последующие реализации – для реализации был использованвариант с передающей частотой в 1025 МГц, и размером буфера кредитования в 512байт.
Время передачи метки времени составило приблизительно 200 нс.Реализация SpaceFibre макроячейкиМакроячейка SpaceFibre отличается от предыдущих наличием 2-х стадийобработки поступающих слов в канал и из канала (Рисунок 69).SERDESEn_TXКодер8b/10bПередатчик8b символовБлок выбораслова поприоритетуSpecialSpecial_stbBcodeBcode_stbDcodeDcode_stbМашинасостоянийнижнего уровня(PMA)COMMADETДекодер 8b/10bПриемник8bсимволовБлокпроверкисчетчиковБлоккредитованияМашинасостоянийуровняLanelane_startautostartlinkdisableData(8:0)DcodeСобираниесимволов всловаDcode_stbBcodeBcode_stbSpecialSpecial_stbРисунок 69.
Структурная схема макроячейки SpaceFibreОднако с точки зрения моделирования отличий практически нет. Необходиморазбить на существующие части для составления модели и последующего анализа.123СредапередачиSERDES(PMA)Блоки последовательнойКодерПередатчикобработки8b/10b8b символовEn_TXБлок выбораслова по БлокприоритетуSpecialSpecial_stbBcodeBcode_stbвыбораDcodeDcode_stbМашинаНе участвующиевсостояниймоделированииблокинижнегоуровняCOMMADETДекодер 8b/10bПриемник8bсимволовБлоки сортировкиБлоки,БлокБлокпроверкикредитформирующиесчетчиковованиякредитованиеНеучаствующиевМашинаlane_startсостояниймоделированииautostartуровняlinkdisableLane блокиData(8:0)DcodeСобираниесимволов всловаDcode_stbBcodeБлок выдачиBcode_stbSpecialSpecial_stbРисунок 70.
Разбиение макроячейки SpaceFibre на подблоки для моделированияТаким образом задача моделирования сводится к модели в главе 3. Примоделировании макроячейки для версии SpaceFibre наиболее оптимальные по 3-мхарактеристикам оказалось следующие значения:Как показала последующие реализации – для реализации был использованвариант с передающей частотой в 1125 МГц, и размером буфера для приема фреймовв размере 2 килобайта (или 4 полных фрейма данных).4.2 Физическое моделированиеФизическоемоделированиепродуктов,внедряемыхвпроизводствоосуществлялось в несколько этапов:1) с помощью предварительного моделирования на языках высокого уровняVHDL, Verilog и SystemC.
На базе этого тестирования тестовый айпиблокпомещался в тестовое окружение и результаты тестирования фиксировалисьтестовым окружением на языках высокого уровня. Реальное время сбораинформации во время тестирования предполагало тестирование до 1 секундыреальной работы блока.2) Промежуточное физического моделирования с использованием ПЛИС на базесемейства Xilinx (Spartan 3, Spartan 6, Virtex 5 и Virtex 6). Контроль зарезультатами тестирования осуществлялся с помощью существующихцифровых осциллографов Textronix 70604C и Ronde and Swartz RTO2044,позволяющие оценивать пропускную способность канала на базесуществующего программного обеспечения, а также фиксировать временныеотрезки прохождения через канал символов данных. Длительность124моделирования в зависимости от типа варьируется от нескольких минут донескольких часов.3) Окончательное физическое моделирование ASIC микросхем, осуществляемоес помощью тестовых плат.
Длительность моделирования в зависимости от типаварьируется от нескольких минут до нескольких часов.С помощью физического моделирования осуществлялась проверка методикиматематического моделирования сетевых контроллеров канального уровня.4.3 Внедрение в серийное производствоКроме указанных в 3-й главе патентов, результаты исследования былииспользованы в серийных изделиях фирмы ЗАО ЭЛВИС [110].Многоядерный сигнальный микропроцессор 1892ВМ14ЯМалопотребляющий многоядерный сигнальный микропроцессор нового поколения1892ВМ14Я для связных, навигационных, мультимедийных, встраиваемых, мобильныхприложений, таких как планшетов, интеллектуальных видеокамер, телефонов.Представляет собой высокопроизводительную микропроцессорную систему накристалле, включающую два DSP ядра ELcore-30M, два CPU ARM Cortex-A9, кодекH.264, графический 3D акселератор Mali-300, навигационный корреляторГЛОНАСС/GPS/Beidou и встроенные порты ввода/вывода (Рисунок 71).Микросхема изготовлена по технологии КМОП с минимальными топологическимиразмерами элементов 40 нм.
В его разработку легли исследования, описанные в главе2 для контроллера SpaceWire.Рисунок 71. Микропроцессор 1892ВМ14Я125Цифровой сигнальный процессор 1892ВМ7ЯПятиядерный сигнальный процессор 1892ВМ7Я разработан с использованиемтолько собственных IP-блоков библиотеки платформы «МУЛЬТИКОР».Представляет собой высокопроизводительную микропроцессорную системуобработки информации с переменными форматами данных с плавающей ификсированной точкой и предназначен для решения задач эффективного управления ивысокоточной обработки информации, включая сигналы и изображения (Рисунок 72).Микросхема изготовлена по технологии КМОП 130 нм.
В его разработку леглиисследования, описанные в главе 2 для контроллера SpaceWire.Рисунок 72. Микропроцессор 1892ВМ14ЯРадиационно-стойкий сигнальный процессор 1892ВМ15АФРадиационно-стойкая микросхема 1892ВМ15АФ предназначена для применения врадиоэлектронной аппаратуре космических аппаратов, прежде всего, в трактахобработки оптических и радарных систем, видеокамер, систем обработки и сжатияизображений в радиолинию.Обеспечена совместимость по программному обеспечению с MIPS32-ядрами CPUпредыдущих поколений серии «Мультикор». DSP-ядро идентично использованному вмикросхемах 1892ВМ10Я и 1892ВМ14Я.
Микросхема 1892ВМ15АФ можетиспользоваться как устойчивый к воздействию специальных факторов сигнальныйвысокопроизводительный микропроцессор для бортовых применений различногоназначения. В том числе как сетевой элемент комплексного бортового оборудования набазе сетей SpaceWire с использованием «интеллектуальных» коммутаторовмаршрутизаторов и других микросхем комплекта «МУЛЬТИБОРТ» разработки ОАО НПЦ«ЭЛВИС» и его партнеров (Рисунок 73). В его разработку легли исследования,описанные в главе 2 для контроллера SpaceWire.126Рисунок 73. Микропроцессор 1892ВМ15АФРадиационно-стойкий микропроцессор 1892ВМ12АТМикросхема 1892ВМ12АТ предназначена для использования в качествеустойчивого к воздействию специальных факторов универсального микропроцессора, втом числе как сетевого элемента распределенных систем управления и обработкиданных в современных сетях с пакетной передачей информации, включая бортовуюаппаратуру космических аппаратов.Использование микросхемы 1892ВМ12АТ в составе твердотельной памятибольшой емкости позволяет использовать эту память как сетевой элемент комплексногобортовогооборудованиянабазесетейSpaceWireсиспользованием«интеллектуальных» коммутаторов‐маршрутизаторов и других микросхем комплекта«МУЛЬТИБОРТ» разработки ОАО НПЦ «ЭЛВИС» (Рисунок 74).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
