[实用新型]一种基于VPX架构的数据处理系统

说明书

本实用新型为一种基于VPX架构的数据处理系统，将数据处理中的处理模块、交换模块和控制模块进行融合改进，形成了一款具有数据中心处理、数据交换和指令控制等功能的数据处理系统。本实用新型将以往的网络交换板、时序控制板、数据处理板进行了功能性整合，尺寸减小重量减轻，同时元器件规格缩减一半以上，制作成本也大幅减低。

技术领域

本实用新型属于雷达数据处理领域，涉及一种基于VPX架构的数据处理系统。

背景技术

随着科技的发展，雷达系统构造越发复杂，雷达系统中的数据处理分系统更是向“高、精、尖”方向发展。数据处理分系统相比以往设备，数据流速更高，数据节点更多，数据类型更复杂。数据处理分系统中多个组件单元可能会因为分系统信号完整性、体积重量、功耗和电磁兼容性的适应匹配，而合成为1个计算机整体。

现在电子信息装备中大多使用了国外的电子元器件，如CPU、DDR、DSP、FPGA等。国内能获得的器件大多属于国外工业、汽车级别，性能优越的军用级、宇航级器件是被禁止出口的。近期国外元器件因多方因素开始涨价、延长货期或禁运，对国内装备制造业造成影响。

近年来，有媒体报道出如Intel、ARM等公司设计的处理器，在设计时留有回调接口，可通过回调用户的过程数据和记录；一旦网络连接后，黑客可通过远程线程回传数据，进行监听。如此对国家和民众信息安全造成威胁。国内电子元器件发展缓慢，与国外同类别产品对比，性能、工艺均不是一个档次。2019年国外主推14nm和7nm工艺，国内最先进处理器为28nm工艺；原先一个指甲盖大小面积的国外集成电路所完成的功能任务，现在仅需要一个火柴盒大小的电路完成。国内元器件也因为限制较多(如时序、功耗方面)，提升了设计(电路设计不满足规则)、试验(时序、可靠性造成不稳定，反复)和使用成本(增加冗余、保护、修正等，甚至增加备件)。举例一个3U计算机主板，按同类功能性能进行升级替代，可能最终形成的板卡尺寸会变成6U或多块板卡，性能还会下降，可靠性会降低；给主板供电的电源可能需要提升1倍，计算机板散热还会增加困难。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：为了将数据处理的处理模块、交换模块和控制模块的相互关系更加紧密，空间体积更加紧凑，本实用新型设计一种基于VPX架构的数据处理系统，本系统将数据处理中的处理模块、交换模块和控制模块进行融合改进，形成了一款具有数据中心处理、数据交换和指令控制等功能的数据处理系统。本实用新型采用100％国产化器件进行设计，有助于摆脱对国外产品的依赖，提高信息安全。

本实用新型的技术方案是：一种基于VPX架构的数据处理系统，包括电源电路、DSP处理器、FPGA电路、以太网交换芯片、以太网协议收发器、CAN收发器、RS422电路、板级连接器P0、板级连接器P1和板级连接器P2；

所述电源电路从板级连接器P0汇入，经滤波转换后向系统供电；

所述DSP处理器和FPGA电路之间通过SRIO、EMIF、UART和GPIO接口进行通讯，完成不同信号接口的扩展；DSP处理器通过SGMII接口与以太网交换芯片进行网络交换通讯，以太网交换芯片中的8路SGMII信号从板级连接器P2引出，1路SGMII信号通过以太网协议收发器转换为10/100/1000M BASE-T网络信号，从板级连接器P2引出；DSP处理器外接数据存储器用于存储数据；FPGA通过DDR总线外接若干内存片，通过SPI总线外接串行存储器，通过EMIF总线外接程序存储器；

所述FPGA电路外接内存和串行存储器；FPGA电路的1路SRIO接口与DSP处理器通信，3路SRIO接口从板级连接器P1引出；FPGA电路从板级连接器P2引出的5路RS422总线和2路CAN接口分别通过板上的RS422收发器和CAN收发器完成信号转换；FPGA电路通过板级连接器P1和板级连接器P2上接入的GPIO接口向DSP处理器发送GPIO信号，形成UART、SRIO协议交换、CAN通讯的事件中断。