[实用新型]一种具有逻辑在线升级功能的光纤通道节点卡

说明书

本实用新型公开了一种具有逻辑在线升级功能的光纤通道节点卡，本实用新型的技术方案是本实用新型公开了一种具有逻辑在线升级功能的光纤通道节点卡，主要用于实现上位机对外的FC数据通信。在发送方向上，光纤通道节点卡通过PCIe总线接收上位机应用发送的消息并通过FC总线将数据转换为光信号激励出去；在接收方向上，光纤通道节点卡通过FC总线接收数据，并通过PCIe总线传输给上位机应用。通过对FPGA和加载用SPI FLASH的连接电路进行改进，使得FPGA可以直接在逻辑程序的控制下对加载用SPI FLASH里的固件程序进行读写，从而在上位机处理器的控制下通过PCIe接口，对SPI FLASH里的固件程序进行更新，在不拆卸设备的条件下实现逻辑的在线升级。

技术领域：

本实用新型属于飞行器总线通信领域，具体涉及一种具有逻辑在线升级功能的光纤通道节点卡。

背景技术：

在机载航电系统中，主要选用光纤通道(FC)总线作为其主流的通信网络总线。光纤通道网络主要光纤通道节点卡和光纤通道交换机组成。

光纤通道节点卡采用FPGA作为其主要核心处理芯片，在设备上电时，FPGA需要从板载的Flash中加载逻辑固件程序。

目前，通常选用JTAG下载线对光纤通道节点卡的逻辑固件程序进行更新；然而，由于光纤通道节点卡通常安装在机载设备中，光纤通道节点卡每次升级都需要对机载设备进行拆卸。设备拆卸不仅消耗时间，也易造成设备可靠性的下降。

本实用新型所要解决的问题是在对光纤通道节点卡进行升级时能够节省对机载设备进行拆装的时间。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有逻辑在线升级功能的光纤通道节点卡，光纤通道节点卡包括FPGA芯片、JTAG连接器，数据存储用SPI FLASH芯片、加载用SPI FLASH芯片、复位芯片、晶振、TOLC板间连接器和电源转换电路；FPGA芯片的支脚分别与JTAG连接器、数据存储用SPI FLASH芯片、加载用SPI FLASH芯片、复位芯片连通；FPGA芯片的支脚分别与三个晶振连通，FPGA芯片的支脚与TOLC板间连接器之间设置有两路FC支脚，PCIe 4X支脚、时钟支脚、备用支脚；TOLC板间连接器与电源转换芯片连接。

所述晶振包括：212.5M差分晶振、100M差分晶振、66M单端晶振。

FPGA芯片的D00与加载用SPI FLASH的D0进行连接；FPGA芯片的D01与加载用SPIFLASH的D1进行连接；FPGA芯片的D02与加载用SPI FLASH的D2进行连接；FPGA芯片的D03与加载用SPI FLASH的D3进行连接；FPGA芯片的FCS_B与加载用SPI FLASH的CS进行连接；FPGA芯片的CCLK和GPIO与加载用SPI FLASH的SCLK同时进行连接。

通过对FPGA和加载用SPI FLASH的连接电路进行改进，使得FPGA可以直接在逻辑程序的控制下对加载用SPI FLASH里的固件程序进行读写，原前光纤通道节点卡逻辑升级是通过JTAG接口，PFGA对Flash的配置管脚为专用的管脚，只能与FPGA交互。在上位机处理器的控制下通过PCIe接口，对SPI FLASH里的固件程序进行更新，在不拆卸设备的条件下实现逻辑的在线升级。逻辑文件是存放在接口卡Flash中，支持逻辑在线升级的功能FPGA需要为上层系统与硬件flash建立一个通信渠道。系统通过PCIe与FPGA通信，FPGA外挂FLASH，用来存放FPGA的image文件。系统将要升级的文件以byte为单位通过PCIE传给FPGA，FPGA将接收到的数据通过SPI接口写入FLASH；写入完成后，系统向FPGA发送以byte为单位的读FLASH请求，FPGA接收到请求后通过SPI接口读取FLASH，将读取的8bit数据返还给系统，以供系统对数据进行校验。