[发明专利]一种基于FPGA的光纤通道适配器及数据传输方法

说明书

本发明特别涉及一种基于FPGA的光纤通道适配器及数据传输方法。该基于FPGA的光纤通道适配器及数据传输方法，基于PCI Express总线架构，包括FPGA主控芯片，光纤模块和光纤，所述FPGA主控芯片是整个通信系统的控制中心，负责完成高速数据的发送和接收；所述光纤模块是高速数据的传输媒介；所述FPGA主控芯片选用1组64位DDR3 SDRAM作为高速缓存；板卡具有光耦隔离输入、输出数字离散IO，板载1片32Mbyte SPI Flash，用于存储少量参数信息。该基于FPGA的光纤通道适配器及数据传输方法，通用性强，适应范围广，能够通过光纤完成通信系统中板卡之间的高速数据传输，数据传输速率可达10Gbps，极大地提高了数据传输效率，为设备信息交互效率提供了保障。

技术领域

本发明涉及工业计算机技术领域，特别涉及一种基于FPGA的光纤通道适配器及数据传输方法。

背景技术

近年来，电子信息技术迅速发展，并在为人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用，为人们的日常生活带来了极大的便利。各种设备之间的数据交互几乎无时无刻不在发生。在需要大量的数据处理或者动态的数据交互过程的场合，适配器作为数据集与数据源交互的桥梁，可以通过无连接的方式完成数据源本地拷贝的数据集与数据源之间的数据交互。适配器之间信息传输速度决定了各设备之间的数据交互效率，对设备的正常运行具有重要意义。

近年来，随着信息化发展，用户对通信网络的带宽和速率需求日益增长，在实时通信系统中板间互联逐步成为影响性能的一个瓶颈，这大大加快了光纤通信的发展。

在当今各种高速信号传输方式中，光纤传输凭借其具有传输距离远、速度高、可扩展等优点，得到了越来越多的应用，在存储领域占有重要地位。光纤传输适配器是整个光纤传输系统中的关键模块,是连接光纤和其它模块的桥梁。

FPGA芯片是一种大规模可编程逻辑器件，它具有逻辑单元灵活、开发周期短、制造成本低等特点。尤其是新一代新型FPGA芯片内部集成了高速通道收发器，对于提高信息传输效率更是意义重大。

基于上述情况，本发明设计了一种基于FPGA的光纤通道适配器及数据传输方法。本发明利用FPGA芯片内置的高速通道收发器驱动光纤模块，FPGA编程实现各种传输协议和对外接口通信，相比于传统方法具有一定的通用性和易维护性。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的基于FPGA的光纤通道适配器及数据传输方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于FPGA的光纤通道适配器，其特征在于：基于PCI Express总线架构，包括FPGA主控芯片，光纤模块和光纤，所述FPGA主控芯片是整个通信系统的控制中心，负责完成高速数据的发送和接收；所述光纤模块是高速数据的传输媒介；所述FPGA主控芯片选用1组64位DDR3SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器)作为高速缓存；板卡具有光耦隔离输入、输出数字离散IO，板载1片32Mbyte SPI Flash，用于存储少量参数信息。

本发明基于FPGA的光纤通道适配器，板载1片128Mbyte Flash，用于FPGA主控芯片的加载；所述64位DDR3SDRAM用于实现高速数据缓存，为高速数据传输提供大容量的缓存。

所述光纤模块用于完成系统数据的光电、电光信号转换，通过光纤进行数据传输，光纤模块提供10G的光纤或以太网数据收发能力。

所述光纤模块对外接口选用10Gbps SFP+光纤收发器，SFP+光纤收发器作为系统通信的接口通过笼子尾部的连接器与FPGA主控芯片数据处理系统进行数据的交互。

本发明基于FPGA的光纤通道适配器及数据传输方法，包括高速数据发送和高速数据接收两部分；