[发明专利]一种自检测可动态切换可监测的ARINC818交换机

权利要求书

1.一种自检测可动态切换可监测的ARINC818交换机，基于FPGA控制器实现，其特征在于，所述交换机包含：交叉开关矩阵单元，分别一一对应连接在交叉开关矩阵单元的n个输入端的n个通道选择控制器，每个通道选择控制器的输入端连接一个ARINC818-IP，每个ARINC818-IP的输入端连接一个MGT高速收发器，n个MGT高速收发器的输入端连接外部数据输入端，且n个MGT高速收发器依次编号为1到n；

以及分别一一对应连接在交叉开关矩阵单元的n个输出端的n个ARINC818-IP，每个ARINC818-IP的输出端连接一个MGT高速收发器，n个MGT高速收发器的输出端作为最终的数据输出端口，且n个MGT高速收发器依次编号为1到n；

所述MGT高速收发器采用FPGA自带的高速收发器，实现协议规定的链路同步、串并转换、8B/10B编码和物理层功能；

所述ARINC818-IP实现对输入数据帧的解析与封装；

所述通道选择控制器实现基于交叉开关矩阵单元的路由选择与控制；

所述交叉开关矩阵单元，采用crossbar结构实现最小延迟设计，提供n个输入端口与n个输出端口的任意互连，当同时闭合多个交叉节点多个不同的端口就可以同时传输数据；

所述交换机还包括：内部控制器和串口控制器；

内部控制器实现对ICD文件的读取以及对通道选择控制器的通信配置和通道切换、输入输出监控选择器的监控配置和测试序列生成器的测试控制，并通过串口控制器控制实现串行接口对内部控制器的指令收发；

串口控制器，作为内部控制器的对外接口，实现命令响应与信息输出，为内部控制器提供对外通信串行端口，通过外部控制实现ARINC818特定通道之间的路由转发功能、组播映射功能以及动态切换输出功能，并通过外部控制实现测试功能和监控功能的切换；

所述交换机还包括：配置寄存器；

所述配置寄存器中存储有上电默认的点-点路由表、组播路由表及监控方案以及相应输入端口默认的ICD文件；其中点-点路由表定义了当前ARINC818输入端口与哪个特定的输出端口连通，组播路由表定义了当前ARINC818输入端口与哪一组特定的输出端口连通并实现在这些通道上的数据组播发送，ICD文件的内容至少包括视频格式、像素信息、输出扫描方式、链路速率、帧速率、同步特性。

2.根据权利要求1所述的一种自检测可动态切换可监测的ARINC818交换机，其特征在于，所述交换机还包括：输入输出监控选择器；输入输出监控选择器上设置有第一输入端、第二输入端、第一监控输出端以及第二监控输出端；

输入端的每个ARINC818-IP的输出端分别与输入输出监控选择器的第一输入端连接，交叉开关矩阵单元的每个输出端分别与输入输出监控选择器的第二输入端连接；

输入输出监控选择器实现对指定输入端口或输出端口的数据监控。

3.根据权利要求2所述的一种自检测可动态切换可监测的ARINC818交换机，其特征在于，所述交换机还包括：测试序列生成器；

测试序列生成器，生成符合ARINC818协议及ICD定义要求的测试视频数据，用以测试交换机输出端口；由控制器控制实现ARINC818交换机运行在测试模式或正常工作模式，在测试模式下，ARINC818测试序列生成器启动运行，由控制器进行测试端口选通控制，生成标准测试视频数据并根据测试方案从特定端口输出。

4.根据权利要求3所述的一种自检测可动态切换可监测的ARINC818交换机，其特征在于，所述交换机还包括：测试数据比较器，接收ARINC818测试序列生成器输入的原始测试数据，接收第一监控输出端以及第二监控输出端输入的监控数据信息，将监控数据信息分别与原始测试数据进行比对并将结果输出至控制器；

其中，原始数据输出对应端口的选通控制由测试序列生成器在控制器的控制下实现，对特定输入端口或输出端口的监控由输入输出监控选择器在控制器的控制下实现。