综合化电子信息系统RapidIO网络管理装置及网络管理方法

技术领域

本发明涉及综合化电子信息系统RapidIO网络管理领域，具体涉及综合化电子信息系统中一种可靠RapidIO网络管理装置及方法。

背景技术

现代电子装备系统集成由传统的设备级综合集成向模块级综合集成方向转变。在传统的嵌入式系统中，多处理器之间，以及处理器和外设之间的互连是通过分级共享总线实现的，典型的有PCI(Peripheral Component Interconnect)和VME(VersaModuleEurocard)总线，这些总线的瓶颈在于系统互连规模小数据传输速度低。基于高速串行总线技术的综合化电子信息系统体系结构消除了这个瓶颈问题，在性能指标体积功耗可靠性灵活性可扩展性等方面都具有传统设备级综合集成系统无可比拟的优势。基于高速串行总线技术的RapidIO协议最初是由Freescale和Mercury共同研发的一项互连技术。近年来，RapidIO总线作为嵌入式领域的总线互联标准，以其高性能、低延迟、低引脚数和低功耗等特点，广泛应用于航天、航空、军事等领域。

目前综合化电子信息系统主要包括通用数据处理模块(DPM)、通用信号处理模块(SPM)、网络交换模块(NSM)、系统控制模块(SCM)和高速大规模存储模块(MMM)。模块在功能单元划分与设计上，遵循模块通用功能框架要求进行。模块通用功能框架要求为：每个模块由模块支持单元(MSU)、处理单元(PU)、路由单元(RU)、网络接口单元(NIU)、电源支持部件(PSE)、模块物理接口(MPI)等单元组成，实现模块硬件电路的标准化通用化与综合化设计。各模块根据处理单元的不同而被划分为不同的功能模块。目前综合化电子信息系统主要模块间通过数据总线和控制总线双总线相连。控制总线负责模块间平台控制管理类信息的交互，一般信息量较小，通常选用CAN总线，挂接到模块内的模块支持单元管理MSU。数据总线用于模块间高速业务数据的交互，数据量大，通常选用RapidIO总线，直接挂接到模块内的处理单元PU。

基于RapidIO总线互连的复杂综合化电子信息系统，需要可靠的RapidIO网络管理以保证数据通信的可靠性。当前RapidIO网络管理主要基于综合化电子信息系统中网络交换模块或者系统控制模块上的CPU通过RapidIO的维护操作对系统内所有的RapidIO交换芯片进行管理，该方案中在具体工程实践中发现了一重大问题：与CPU相连的RapidIO交换芯片端口可能被业务数据阻塞，导致不能CPU对该RapidIO交换芯片进行RapidIO维护操作，从而导致该CPU无法管理整个RapidIO网络，致使整个RapidIO网络失控。

发明内容

本发明的目的针对现有技术存在的不足之处，提供一种可靠性高，耦合性小的综合化电子信息系统RapidIO网络管理装置及方法。

为达到以上目的，本发明提供一种综合化电子信息系统RapidIO网络管理装置，包括：连接在控制总线上的系统控制模块、网络交换模块、B类模块和A类模块，其中，系统控制模块包含CPU和模块支持单元MSU，网络交换模块包括RapidIO交换芯片和模块支持单元MSU，其特征在于：网络交换模块所有RapidIO交换芯片通过总线互联形成RapidIO网络，每片交换芯片都与其自身模块上的模块支持单元MSU通过I2C总线相连，每个模块上的模块支持单元MSU过控制总线互联；系统控制模块CPU通过RapidIO总线接入RapidIO网络，并通过本地总线与系统控制模块MSU相连，用于通过RapidIO维护操作控制RapidIO交换芯片以及通过路径“系统控制模块CPU<—>本地总线<—>系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”控制RapidIO交换芯片，或者通过RapidIO维护操作获取RapidIO交换芯片状态以及通过路径“系统控制模块CPU<—>本地总线<—>系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”获取RapidIO交换芯片状态；系统控制模块MSU用于接收系统控制模块CPU的控制指令并通过路径“系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”控制RapidIO交换芯片，或者通过路径“系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”获取RapidIO交换芯片并通过本地总线传输至系统控制模块CPU；搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU用于接收系统控制模块CPU通过路径“系统控制模块CPU<—>本地总线<—>系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU”发送的控制指令并通过I2C总线控制本模块搭载的RapidIO交换芯片，或者通过路径“搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”获取本模块搭载的RapidIO交换芯片的状态并通过路径“搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”传输至系统控制模块CPU。

一种采用上述装置的可靠RapidIO网络管理方法，其特征在于包括如下步骤：A、系统控制模块CPU通过维护操作控制所有RapidIO交换芯片完成路由配置；B、系统控制模块CPU通过本地总线向系统控制模块MSU发送RapidIO交换芯片状态请求，系统控制模块MSU通过控制总线将向搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU发送RapidIO交换芯片状态请求，搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU通过I2C总线获取该RapidIO交换芯片的状态，搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU通过控制总线将RapidIO交换芯片状态传输至系统控制模块MSU，系统控制模块MSU通过本地总线将RapidIO交换芯片状态传输至系统控制模块CPU，系统控制模块CPU判断RapidIO交换芯片状态是否正常，如果正常，则转至步骤B继续监控RapidIO交换芯片状态，否则转至步骤C；C、系统控制模块CPU通过本地总线向系统控制模块MSU发送RapidIO交换芯片端口复位等操作指令，系统控制模块MSU通过控制总线向搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU发送RapidIO交换芯片端口复位等操作指令，搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU通过I2C总线控制RapidIO交换芯片执行端口复位等操作，完成后转至步骤B继续监控RapidIO交换芯片状态。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

可靠性高。本发明既采用传统的通过RapidIO维护操作控制RapidIO交换芯片，又采用“本地总线+控制总线+I2C总线”监控RapidIO交换芯片状态并在RapidIO交换芯片状态异常时通过I2C总线控制RapidIO交换芯片执行端口复位等操作的装置及方法，避免了传统方法中与CPU相连的RapidIO交换芯片端口被业务数据阻塞时导致整个RapidIO网络失控的问题，提高了可靠性。

减少业务数据和平台管理的耦合。本发明采用RapidIO交换芯片不仅通过RapidIO总线与系统控制模块相连，而且还通过I2C与MSU相连，MSU通过控制总线与系统控制模块相连，MSU通过I2C获取RapidIO交换芯片个端口状态，并通过控制总线上报RapidIO交换芯片个端口状态至系统控制模块，避免了传统的RapidIO交换芯片及RapidIO网络状态等平台控制管理类信息只能基于CPU经由RapidIO总线获取并通过RapidIO总线上报的业务数据和平台管理的耦合。

附图说明

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

图1为本发明的综合化电子信息系统RapidIO网络管理装置原理示意图。

图2是图1的可靠RapidIO网络管理方法示意图。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的优选实施例中，一种综合化电子信息系统RapidIO网络管理装置，包括：连接在控制总线上的系统控制模块、网络交换模块、B类模块和A类模块，其中，系统控制模块包含CPU和MSU，网络交换模块包括RapidIO交换芯片和模块支持单元MSU。网络交换模块所有RapidIO交换芯片通过总线互联形成RapidIO网络，每片交换芯片都与其自身模块上的模块支持单元MSU通过I2C总线相连，每个模块上的模块支持单元MSU过控制总线互联；系统控制模块CPU通过RapidIO总线接入RapidIO网络，并通过本地总线与系统控制模块MSU相连，用于通过RapidIO维护操作控制RapidIO交换芯片以及通过路径“系统控制模块CPU<—>本地总线<—>系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”控制RapidIO交换芯片，或者通过RapidIO维护操作获取RapidIO交换芯片状态以及通过路径“系统控制模块CPU<—>本地总线<—>系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”获取RapidIO交换芯片状态；系统控制模块MSU用于接收系统控制模块CPU的控制指令并通过路径“系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”控制RapidIO交换芯片，或者通过路径“系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”获取RapidIO交换芯片并通过本地总线传输至系统控制模块CPU；搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU用于接收系统控制模块CPU通过路径“系统控制模块CPU<—>本地总线<—>系统控制模块MSU<—>控制总线<—>搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU”发送的控制指令并通过I2C总线控制本模块搭载的RapidIO交换芯片，或者通过路径“搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”获取本模块搭载的RapidIO交换芯片的状态并通过路径“搭载RapidIO交换芯片的模块的MSU<—>I2C总线<—>RapidIO交换芯片”传输至系统控制模块CPU。

参阅图2。一种采用上述装置的可靠RapidIO网络管理方法，其特征在于包括如下步骤：A、系统控制模块CPU通过维护操作控制所有RapidIO交换芯片完成路由配置；B、系统控制模块CPU通过本地总线向系统控制模块MSU发送RapidIO交换芯片状态请求，系统控制模块MSU通过控制总线将向搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU发送RapidIO交换芯片状态请求，搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU通过I2C总线获取该RapidIO交换芯片的状态，搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU通过控制总线将RapidIO交换芯片状态传输至系统控制模块MSU，系统控制模块MSU通过本地总线将RapidIO交换芯片状态传输至系统控制模块CPU，系统控制模块CPU判断RapidIO交换芯片状态是否正常，如果正常，则转至步骤B继续监控RapidIO交换芯片状态，否则转至步骤C；C、系统控制模块CPU通过本地总线向系统控制模块MSU发送RapidIO交换芯片端口复位等操作指令，系统控制模块MSU通过控制总线向搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU发送RapidIO交换芯片端口复位等操作指令，搭载该RapidIO交换芯片的模块的MSU通过I2C总线控制RapidIO交换芯片执行端口复位等操作，完成后转至步骤B继续监控RapidIO交换芯片状态。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。