[实用新型]基于光纤通道的测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信传输技术领域，具体说是一种光纤通信测量、控制或信号传输系统。 

背景技术

光纤通信，是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。一对单模光导纤维可以同时开通35000个电话，和电通信相比具有传输频带宽、传输损耗低、损耗均匀且不受温度的影响、抗干扰能力强、保真度高、信号保密度高、工作可靠度高等特点，其采用的高速串行能力的传输协议，具有高可靠性、高带宽、实时性高的特点。随着光纤技术的进步，特别是无水峰的全波窗口光纤的发展，从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，传输容量呈几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。同时光纤通信采用点对点、星形、链状、环形网络拓扑结构，中间设备少，不需要进行复杂的协议转换。正是如此，光纤通信系统逐渐成为主流通信系统。 

光纤通信系统不仅包括基础的硬件系统，还包括监控管理系统，其主要功能是对组成光纤通信系统的各种连接设备进行性能和工作状态的监测，发生故障时会自动告警并予以处理，对保护倒换系统实行自动控制。同时它还可以实现对数据的实时显示和存储，以及对存储的数据进行即时分析处理。监控管理系统不仅可以接收光端机发送的光纤通道数据，还可以直接与另一个光纤网络终端进行互连。 

光纤通信系统的运行和监控功能主要是通过光纤通道数据接口卡来实现。光纤通道数据接口卡的系统功能和电路逻辑比较复杂，需要较多的可配置逻辑块。这种可配置性主要通过现场可编程门阵列（FPGA）来实现，设计工程师利用FPGA上的资源将许多系统功能配置到器件的逻辑电路上，缩减系统电路板上的电路数量，设计工程师还可以利用FPGA的可配置特性来更改逻辑以增加或移除功能、修补逻辑漏洞或者改善性能。 

光纤通道数据接口卡采用的可编程门阵列（FPGA）包括光纤通道数据处理模块、数据缓存、和计算机连接的总线控制模块、光纤通道数据存储卡工作状态寄存器组。其中设计工程师可对光纤通道数据处理模块、和计算机连接的总线控制模块进行配置，通过配置调整实现逻辑，使各个模块处于最佳的工作状态，增加FPGA各模块工作的协调性和稳定性，进而提高FPGA的整体性能。还通过配置光纤通道数据接口卡，来适应所在的光线通道网络，消除实际应用中发现的问题，从而最大程度地满足光纤网络的运行和监测需求。 

FPGA的配置程序设置在EPROM中，当光纤通道数据接口卡加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。同一片FPGA，不同的编程数据，可产生不同电路功能，FPGA使用非常灵活。 

FPGA设计时，先通过JTAG测试工具对FPGA内部节点进行测试，具体方式是将要测试的多个器件通过JTAG接口串联在一起，形成一个JTAG链，能实现对各个器件分别测试。测试完成后，再通过JTAG对FPGA上的所有部件和FPGA整体进行编程，编程结束后，将编程写入EPROM。 

目前通常先用JTAG对EPROM进行预编程，然后将EPROM安装到FPGA上，然后启动FPGA，对FPGA和其各部件进行测试，根据测试结果，调整配置编程，写入EPROM，再进行测试，直到测试合格。这种方法，需要多次取下、安装EPROM，这个过程容易造成EPROM出现硬件损坏，发现编程错误，需要调整时，只能在全部测试完成后，才能通过编写新的配置程序完成，这种方法不利于寻找配置程序的优化点，同时工程周期较长。 

实用新型内容

为了克服现有技术在通过JTAG对FPGA进行测试和编写配置程序时，采用JTAG对EPROM进行预编程，再安装到FPGA上，然后通过JTAG对FPGA系统或者各部件进行整体测试，这种方案在工程周期长，无法及时调整配置程序来寻找FPGA各个部件的最优化工作点和相关的配置程序，整个测试的过程繁琐，测试周期长的技术缺陷，本实用新型提供一种基于光纤通道的测试系统。 

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案： 

基于光纤通道的测试系统， 包括第一参考时钟芯片、第二参考时钟芯片、中央处理器、光收发器、FPGA现场可编程门阵列、FLASH 存储器、JTAG 调试器，第一参考时钟芯片、第二参考时钟芯片、FLASH存储器、JTAG 调试器均与中央处理器连接，JTAG 调试器连接FLASH存储器，中央处理器、光收发器均与FPGA现场可编程门阵列连接。