[发明专利]基于VPX总线的存储板及热插拔方法

说明书

本发明涉及一种基于高速VPX存储板的热插拔方法，其中包括：一种对高速VPX存储板的设计结构以及在此硬件框架下实现的热插拔方法。该方法的技术要点为：利用总线隔离模块将数据信号线进行隔离，避开了VPX总线不具有热插拔的物理基础以及不支持热插拔的弊端，实现了热插拔时电源线和数据信号线断开与接入时的安全时序。解决了VPX总线不支持热插拔的问题，具有稳定可靠的热插拔效果。

技术领域

本发明涉及VPX总线技术领域，特别涉及一种基于VPX总线的存储板及应用于本存储板的热插拔方法。

背景技术

随着航空航天技术的日益发展，传统通信系统通常采用的并行总线在面对越来越高的性能要求和恶劣的应用环境时，已经暴露出诸多弊端。VPX是高速串行总线技术中的最新系列标准，同时又是当前串行总线技术的方向。基于对VME总线优化的考量，VPX总线在保留VME总线某些特性的同时，最主要的变化在于引入了高速串行总线来替代并行总线，例如：RapidIO、PCI-Express和万兆以太网等。VPX总线支持这些高速串行总线协议，使得VPX总线能够面向高密度、高性能的数字化电子系统。同时，由于采用了串行互联的架构，使得VPX总线支持更高的背板带宽，相较于以前的并行总线系统，具有更高的传输速度和可靠性。

VPX总线还采用交换式结构替代VME的主控式结构。交换式结构使得系统整体性能不在受主控板的限制，提高了系统的整体性能。同时，在交换式结构下，处理器可以在任意的时间发送数据，而不需要等待总线后才发起传输，特别适合多处理器系统。

热插拔(Hot Swap)即带电插拔，指的是在不关闭系统电源的情况下，将模块、板卡插入或拔出系统而不影系统的正常工作，从而提高了系统的可靠性、快速维修性、冗余性和对灾难的及时恢复能力等。对于多板卡集成的数字化系统而言，热插拔技术可在维持整个数字化系统稳定的情况下，更换发生故障的个别板卡，并保证数字化系统中其他板卡的正常运作。

由于VPX总线在物理硬件基础上不具有对热插拔的支持能力，同时VPX总线也没有明确表示支持热插拔功能。因此目前国内外市场上存在一些基于VPX总线的存储板卡，都尚不支持热插拔功能。但是随着VPX总线的优势体现，在VPX总线被广泛应用的同时，对VPX总线热插拔功能的需求正在逐渐上升。为了进一步提升VPX总线系统的拓展性、灵活性以及面对紧急情况时的可靠性，需要提出一种基于VPX存储板的热插拔方法。

发明内容

有鉴于此，为了满足目前对VPX总线热插拔功能的需求，同时解决VPX总线在物理硬件基础上不具有对热插拔支持能力的问题，本发明提出一种能够应用于VPX存储板卡的热插拔方法。本发明能够支持热插拔、提高系统可靠性并对热冗余等需求做出有效的支持。

本发明所述存储板可与符合VPX标准的背板互联，并利用所述背板实现与其余板卡的数据通讯和数据存储。所述存储板包括以下五个核心部分：

控制模块。控制模块是整块存储板卡的控制核心。控制模块负责连接各个子模块将整块板卡集成为整体，同时实时监控各个子模块的工作状态，根据子模块的工作状态进行协调工作。控制模块能够通过各个子模块的标志信号判断是否所有子模块已经在正常运转。当意外发生时，控制模块识别来自检测模块的信号，判定事件情况，指示各个子模块进行状态转换，对存储板卡进行保护。各个子模块由控制模块控制，控制模块实现对各个子模块和状态转换的控制，控制模块同时为整块存储板卡提供时钟。控制模块的功能包含：数据接口服务、数据转换服务、消息队列服务。