[发明专利]一种国产化带双冗余切换功能的6U-VPX千兆网络模块

说明书

本发明涉及一种国产化带双冗余切换功能的6U‑VPX千兆网络模块，属于千兆网络模块设计技术领域。使用该网络模块可实现局域网内部多设备间的互联，并且该网络模块对外提供两路以太网接口，可实现双冗余热备份，当前工作链路断开时，在规定的时间内可切换到备份链路进行通信。

技术领域

本发明属于千兆网络模块设计技术领域，具体涉及一种国产化带双冗余切换功能的6U-VPX千兆网络模块。

背景技术

双冗余切换网络技术广泛应用于军事设备、工业设备等领域，是信息可靠传输的一种重要手段，设备间通过双冗余千兆以太网接口实现可靠互联。鉴于器件停产、禁运等原因，要求网络模块具有国产化、自主可控的特点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种满足设备主机间网络可靠互联、国产化的和自主可控的带双冗余切换功能的6U-VPX千兆网络模块。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种国产化带双冗余切换功能的6U-VPX千兆网络模块，该模块为采用PCIe总线的6U-VPX板型，对外引出1路PCIe总线和2个10M/100M/1000Mbps自适应的千兆以太网接口，可实现以太网接口双冗余热备份和链路切换；该模块通过PCIe总线与设备主机通信，通过千兆以太网接口接入局域网，2路以太网接口互为热备份，当1路工作链路断开时，在规定时间内即可切换到另1路，实现双冗余网络接口功能，链路切换时间不大于10ms。

优选地，该模块包括以太网控制器芯片、PHY芯片、EEPROM、网络变压器、VPX连接器；其中，PHY芯片与以太网控制器芯片连接，网络变压器与PHY芯片连接，VPX连接器分别与以太网控制器芯片、网络变压器连接，EEPROM通过串行4线接口与以太网控制器芯片连接。

优选地，该模块采用中电32所的JEM82575作为以太网控制器芯片，中电32所的JEM88E1111作为PHY芯片，采用深圳国微的SM93C66A作为配置EEPROM，采用联泰兴的HST-24022SXCR作为网络变压器，采用3412厂的J-1410189-3和J-1410187-3作为VPX连接器。

优选地，所述JEM82575自带PCIe接口、DMA单元和2个GMAC控制器，所述DMA单元用于实现以太网帧的发送接收，实现与驱动的软硬件协同，实现链路冗余切换；GMAC控制器用于与DMA单元交互，实现以太网链路层协议；以太网MAC地址通过串行4线接口保存在EEPROM中，通过对JEM82575内部的寄存器进行配置可实现以太网接口双冗余热备份和链路切换，该模块的PCIe总线信号通过VPX的P2连接器对外引出，2路千兆网络信号经过PHY芯片和网络变压器后，从VPX的P6连接器对外引出。

优选地，所述串行4线接口为EEPROM接口，用于保存以太网MAC地。

优选地，PCIe接口中的IP核可实现PCIe配置空间，PCIe配置空间中默认配置如下：VENDOR_ID：0x8086；DEVICE_ID：0x9666；CLASS_ID：0x020000。

优选地，PCIe接口中的配置寄存器EP_SCB模块可实现PCIe接口的IP核中的PCIe内存空间，即网卡SCB寄存器组空间，SCB寄存器组定义了DMA的不同命令与状态，JEM82575在使用中只需要配置地址Base+0Ch、Base+10h处的My_Mac_addr即可，配置好MAC地址后，工作状态下MACA、MACB两条链路的MAC地址都会映射到局域网内各终端的ARP表中，两条链路互为热备份，当其中一条工作链路断开时，芯片内部的DMA单元会将链路切换到另一路，继续进行通信。

优选地，该模块还包括电源模块，且采用中电24所的SW1963MF作为所述电源模块。

优选地，该模块还包括晶振。