[发明专利]一种支持FC与以太网的协议转换功能验证装置及方法

说明书

本发明提供一种支持FC与以太网的协议转换功能验证装置及方法。该装置包括：FC发送校验设备，用于校验第一以太网协议数据包和第一FC协议数据包的一致性；以及以太网发送校验设备，用于校验第二FC协议数据包和第二以太网协议数据包的一致性。该方法包括：随机生成若干数据作为payload；按照发送端校验设备侧协议的包格式将payload封装包头信息Header组成第一数据包；将第一数据包发送至目标协议转换芯片，目标协议转换芯片对第一数据包进行协议转换得到第二数据包；将payload备份给接收端校验设备，接收端校验设备根据payload和第二数据包校验目标芯片的协议转换结果。本发明可自动对比Header+payload的双端互联互通，以验证目的协议转换的正确性。

技术领域

本发明涉及嵌入式网络技术领域，尤其涉及一种支持FC与以太网的协议转换功能验证装置及方法。

背景技术

随着互联网、物联网、人工智能的快速发展，当前网络互联的自动化、智能化水平不断提升，这种情况促进了嵌入式处理技术的快速发展，给高性能嵌入式系统的互联互通方面带来了严峻的挑战。FC-AE-ASM标准本身是FC-AE-ASM协议应用到航空电子环境中的一组协议集，主要用于航空电子环境下各设备之间的数据通信、传输视频、指控等数据。在国内FC-AE-ASM协议已经开始预研和验证，并对国际标准协议进行了一些特定的改进，是将来国内应用的一个重点方向。而ETH(以太网)标准是一个古老而又充满活力的标准，在以太网提出后的这几十年中，以太网技术作为局域网链路层标准战胜了令牌总线，令牌环等技术成为局域网事实标准。以太网技术得到了不断的发展，时至今日，千兆以太网和万兆以太网得以推广，在局域网范围市场占有率超过90％。因此实现嵌入式系统与以太网局域网的互联互通对高性能嵌入式系统的未来发展具有重大意义。

可编程协议转换芯片是一种可以支持不同协议之间进行数据通信的高端芯片，可以通过软件定义来实现对协议转换芯片的编程配置。本发明验证的协议转换芯片可以实现FC-AE-ASM协议与ETH(以太网)协议之间的互联互通，实现不同通信协议设备之间构建组网。

在芯片的研发阶段，如何正确验证协议转换芯片是否成功具备协议转换的功能是一个十分重要的课题。当前主流的验证方法主要有三种：第一种是基于UVM平台的验证。UVM是Accellera在2011年2月正式推出的新一代验证方法学标准(UVM-1.0)，它起源于OVM，并结合VMM中的优点，正逐步引领验证方法学的发展方向。当前三大EDA厂商Synopsys、Mentor、Cadence对UVM的完美支持更使得UVM在各IC设计公司得以广泛使用。第二种是基于FPGA验证平台的验证手段，具体来讲是针对收发端的接收数据数量统计的验证方法。通过对发送端发送的数据包和接收端收到的数据包的数量进行统计与对比，来检验转换芯片的协议转发功能是否正确。第三种也是基于FPGA验证平台的验证手段，具体来讲是针对收发端的接收数据内容对比的验证方法。通过对发送端发送的数据内容和接收端收到的数据内容进行统计与对比，来检验转换芯片的协议转发功能是否正确。

但是，上述三种验证方法分别存在以下缺点：

1.对于UVM逻辑仿真验证存在一个很大的缺点就是仿真速度慢。尤其是当数字电路的规模比较大时，逻辑仿真速度会变得更慢，会导致整个项目的验证周期变得庸长，牵制整个项目的交付周期；并且UVM验证还有一个致命缺点是无法验证数字电路中的跨时钟域处理逻辑(CDC)。

2.通过统计收发数据数量是否相等的方式来验证转换芯片的功能，这种做法过于局限，只能从表面上验证转换芯片能否将数据包转发到目的设备，并不能验证转发到目的设备的数据包携带的数据内容是否正确。如果在转发的过程中数据包的payload(包内容)不能保证一致，那么整个转发过程就是失败的。