基于FPGA实现DSP与RapidIO网络互联

本文首先简单的介绍了总线的发展,从而引出一种新型的串行点对点交换结构RapidIO.DSP在高性能处理系统中的重要性毋庸置疑,但是目前的很多DSP并没有RapidlO接口.本文提出了利用FPGA,将DSP的总线桥接到一个RapidIO IP上,从而实现了DSP与RapidIO网络的互联.     

基于RapidIO的高性能通信接口的设计与实现

在高性能计算领域中,集群系统对于高速互连网络的要求越来越高.通过研究将RapidIO用于集群系统的高速互连网络,设计并且实现了基于RapidIO的高性能通信接口,该接口针对MPI高度优化,并且充分利用RapidIO的硬件优势,具有基于优先级的多流、可靠有序的数据包传输等特点,并且使用了空闲缓存池提高性能.实验数据表明,在带宽和延迟上,该专用接口都比原来的接口有优势.     

基于RapidIO的单边通信接口的设计与实现

随着MPI 2的发布,单边通信越来越受到广泛的关注.集群系统中单边通信将是一个重要的发展方向,由IBM研制的Blue Gene/L系统就是一个典型例子.在PowerPC架构上实现了一种基于RapidIO的单边通信接口,为下一步与MPICH2的连接实现迈出了重要一步.基于RapidIO的单边通信接口,将使整个网络达到低开销、高带宽和低延时,集群系统的性能也必将得到极大的提高.     

基于FPGA的串行RapidIO-PCI转接桥设计

针对传统总线PCI存在的问题,提出异步FIFO存储转发模式的串行RapidIO—PCI转接桥方案,介绍RapidIO高速总线的体系结构及其性能优势,根据PCI和RapidlO协议,给出转接桥关键部分结构的设计,并在FPGA上的进行验证与实现。实验结果表明,该方案是有效的。     

C645x的串行RapidIO总线通信系统设计

以多片C645xDSP为应用对象,介绍DSP之间的串行RapidIO总线通信方式。详述串行RapidlO的结构层次、硬件设计和软件设计方法。在DSP的数字信号处理功能基础上应用串行RapidIO,使得数据传输速率达到10Gbps,从而实现语音、视频和数据的同时传输,满足高速数据传输系统的需求。     

RapidIO IP核的验证方法研究

串行RapidIO是针对高性能嵌入式系统芯片间和板间互连而设计的,是未来十几年中嵌入式系统互连的最佳选择之一.在以RapidIO为接口的SOC设计中,对RapidlO IP核的验证是其基础.基于对RapidIO协议的理解,研究了RapidlOIP核功能验证的方法、验证平台的搭建以及验证侧试过程的实施,提出了虚拟平台验证与FPGA原型验证相结合的验证方法.该验证过程搭建了可靠的验证平台,为RapidlO IP核的可靠工作提供了保证.文中的研究工作,从验证思路和方法上对于类似设计的验证具有一定的参考价值.     

Linux下RapidIO子系统的分析与实现

针对Linux驱动设计,提出Linux下RapidIO总线驱动的分层结构,其中包括全局层、总线层和设备层,并对每层进行阐述。实现Linux下RapidIO端设备驱动和基于RapidIO总线的全局共享存储,给出其关键实现流程和接口函数,并对全局共享存储实现进行分析,通过对实验数据进行分析得出RapidIO传输的高效性。     

LabWindows/CVI与PLC的MPI通信研究

S7系列PLC与虚拟仪器开发软件Lab Windows/CVI之间可通过MPI（多点通信接口）网络实现可靠、高速的数据通信,从而完成复杂的工业现场控制和监测任务.本文阐述了Lab Windowsv/CVI与PLC之间MPI网络通信实现方案,结合应用实例介绍了软件接口开发的关键技术,并通过所设计的实验测试了两种不同硬件连接方案的通信速度.此研究对此类MPI网络通信开发应用具有指导意义.     

基于通信优化的Infiniband集群MPI作业加载*

针对如何缓解Infiniband集群中因通信冲突引起的MPI程序性能下降问题进行了研究,从系统管理的角度出发,提出了通过改变进程映射来优化MPI作业加载方案从而优化应用程序通信性能的方法,设计了用于评价MPI作业加载方案的通信性能损失系数（CPLR）指标,基于模拟退火算法设计了优化加载方案的搜索算法,并对所提出的指标和算法进行了实现和测试。测试结果表明,经过优化加载后的MPI程序在通信性能上有一定程度的提高。     

面向RapidIO控制器与片上网络的转换接口设计

随着嵌入式处理器性能的不断提升,传统的并行总线互联方案已不能满足日益增长的带宽需求。RapidIO技术缓解了传统互联总线性能缓慢增长和处理器性能高速发展之间的矛盾,同时,片上网络也已成为多核体系结构中最常用的互联结构。为了实现两者之间的数据交互,设计了一种面向RapidIO控制器与片上网络的转换接口,可实现RapidIO控制器的AXI协议到片上网络内部包传输的转换,满足RapidIO设备读/写操作的需求。仿真结果表明,转换接口功能正确、完整,符合设计要求。     

A lightweight middleware framework for vehicle networking application

There is a growing need for Vehicle Networking Applications (VNAs) development that does not require users to learn the details of VNA data processing and message transfer. VNAs have some special requirements differing from other general‐purpose applications, such as real‐time performance, extensibility, compatibility, and reusability. To meet with these requirements of the VNAs, we propose a lightweight middleware framework for VNAs in this article. In the middle framework, we design multi‐layer middleware architecture to separate VNAs from the software platform and to improve the adaptability for the heterogeneous network and various vehicle networking communication protocols. Meanwhile, the middleware architecture consists of fixed and exchangeable modules to improve the middleware reusability. And the component bus is presented in a framework to standardize component interfaces to improve the extensibility of middleware. The framework has an efficient and simple structure to guarantee the real‐time performance of data processing and message transferring. This middleware also provides a uniform communication mechanism to be compatible with other existing middleware. In this article, we describe the design ideas and the composition of each module in the middleware framework, and analyze the data flow in communication process. We also develop the middleware prototypes to verify the feasibility of the middleware framework. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于DDS的发布/订阅中间件设计

基于OMG组织颁布的实时系统中数据分发服务最新标准设计了一个新的发布/订阅中间件，实现了分布式环境中以数据为中心的数据实时传输，解决了分布式实时系统中服务质量约束和单点失效等问题。提出一种全局数据空间管理策略，解决了通信节点动态增删问题。该模型与CORBA规范和其他发布/订阅模型相比，具有较好的灵活性、实时性、可扩展性和可靠性。     

基于RDMA的Rapidl0用户态通信接口实现

作为一款高性能的嵌入式互联协议,RapidIO支持RDMA操作以获得高性能.目前,针对RapidIO通信接口只有以太网模拟器,这种实现机制限制了RapidIO通信性能的发挥.参考国内外基于RDMA的通信协议实现方法,并结合RapidIO互联协议的特点,提出了一套基于RDMA技术的RapidIO用户态通信接口实现方法.在此基础上,验证了通信接口的性能并对实现方案进行了多种优化.经比较,实现的RapidIO通信接口数据吞吐量是目前所有已知的RapidIO通信接口中最高的.     

基于RapidIO的实时CORBA中间件实现

为了解决CORBA传统传输协议TCP/IP的时延不确定问题,提出了使用基于点对点的包交换RapidIO协议来替代TCP/IP的方法,研究了CORBA的可插拔传输协议框架,从而实现了CORBA报文在RapidIO总线上的传输。测试结果显示,基于RapidIO的CORBA实时性优于基于TCP/IP的CORBA。     

10GE-RapidIO网关的设计与实现

为了实现RapidIO网络和万兆以太网网络之间的高速数据通信,文章提出了10GE-RapidIO网关的设计方案,采用IP-over-RapidIO的方法即将以太网数据包封装进RapidIO数据包中实现以太网数据包在RapidIO网络中的数据传输。此网关能够高效的连接万兆以太网和RapidIO网络,实现RapidIO传输数据包和万兆以太网数据包的转换。     

基于RapidIO的多DSP互联仿真实现

RapidIO协议作为数据通信协议之一在嵌入式系统开发中具有重要作用, 适合短距离, 需要多处理单元合作的应用场景, 例如多DSP构成的板卡系统. BWDSP芯片作为一款高性能数字信号处理器, 其丰富的计算资源在雷达信号处理等领域具有重要潜力. 硬件设计开发中, 直接采用已有数据通信协议很难适配具体硬件资源导致最终产品的数据传输性能较低. 因此需要结合具体硬件模型, 进行数据通信交换模型仿真建模设计, 提高数据传输效率. 本文首先介绍了RapidIO协议和BWDSP体系架构, 然后设计了基于SystemC语言的串行RapidIO交换模型, 最后设计实现了BWDSP虚拟平台. 本文设计的BWDSP虚拟平台功能符合实际RapidIO协议标准, 对硬件产品开发具有一定指导意义.     

一种VESA转RapidIO接口的设计与实现

在现代通信技术中,为了提高VESA视频数据的传输和处理速率,VESA视频数据通常要通过高速串行总线Ra-pidIO传输到主机或DSP中。因此,传输时必须在VESA接口和RapidIO接口之间添加时序转换电路。为了解决传统方法中通过时序转换电路直接进行时序转换所带来的设计复杂、可移植性差等问题,文中基于应用需求,提出一种用DPRAM将VESA接口与RapidIO的DMA接口隔离的架构,设计并实现了一种VESA到RapidIO接口的转接桥,以满足二者之间的通信需求。功能仿真和工程实践表明,该转接桥工作稳定,性能良好,较好地满足了应用需求。     

一种实现RapidIO用户态通信接口的改进方法

提出了基于TIPC透明进程间通信协议实现RapidIO用户态通信接口的新方法。通过分析RapidIO消息传递模式的特点和TIPC底层发送-接收数据的实现机制,将发送端和接收端传输数据的内存拷贝次数均减少为一次,从而有效地提高了RapidIO通信接口的数据吞吐量,降低了通信延迟。介绍的实现方法有较强的工程应用价值。     

支持多种传输模式的双通路串行RapidIO设计与实现

传统的串行RapidIO2.1接口支持3种通道模式(1×、2×、4×)。在2×或1×模式下,4条物理链路只有2条或1条在进行数据传输,其余链路被闲置,造成带宽浪费;另外,一个RapidIO接口只能与一个目的端互连。基于传统的串行RapidIO2.1接口协议,设计了一种支持双通路传输的串行RapidIO接口,通过PCS层的可配置交叉开关共实现14种传输模式,双通路模式下可同时和两个串行RapidIO接口互连。双通路RapidIO提高了RapidIO系统互连的灵活性和传输带宽。实验结果表明,在1×或2×模式下,双通路传输的传输带宽是传统设计的两倍;4×模式下,双通路RapidIO的有效带宽与传统单通路RapidIO的相同。