SpaceWire cPCI Mk2

SpaceWire cPCI Mk2是STAR-Dundee公司廣泛運(yùn)用的SpaceWire compact PCI接口板卡的開發(fā)產(chǎn)品。該板卡提供了三個(gè)SpaceWire接口，并帶有高效的主機(jī)軟件支持，用于直接訪問主機(jī)存儲器的SpaceWire數(shù)據(jù)包的高速發(fā)送和接收。另外，提供了一個(gè)硬件的數(shù)據(jù)生成器和校驗(yàn)器用于最終的高速數(shù)據(jù)包處理。
采用已驗(yàn)證的STAR-Dundee compact PCI平臺，并且考慮到航天器工程師反饋，cPCI MK2提供了SpaceWire測試設(shè)備目前需要的必要性能。SpaceWire cPCI Mk2適用于SpaceWire設(shè)備開發(fā)的所有階段：最初的SpaceWire評估，儀器仿真，控制系統(tǒng)仿真，單元測試，集成支持以及EGSE（地面電子支持設(shè)備）.
主要特點(diǎn)
三個(gè)SpaceWire接口：每個(gè)接口都*符合SpaceWire標(biāo)準(zhǔn)，并能夠工作于200Mbits/s的速度。每條鏈路上對應(yīng)一個(gè)LED來顯示各自的狀態(tài)。
強(qiáng)大的SpaceWire路由選擇功能: 結(jié)合STAR‐Dundee*的SpaceWire路由選擇技術(shù)，cPCI Mk2能夠在SpaceWire端口之間以及這些端口和cPCI接口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)包的路由選擇。 支持路徑和邏輯尋址并帶有一個(gè)路由器配置端口。這就使得SpaceWire路由技術(shù)可以使用cPCI Mk2進(jìn)行開發(fā)，并使得SpaceWire通信轉(zhuǎn)換變得非常容易。
SpaceWire接口模式: 除了路由器模式可以提供完整的路由選擇功能外，PCI Mk2同樣包含了接口模式，允許數(shù)據(jù)包在每個(gè)SpaceWire鏈路上獨(dú)立進(jìn)行傳輸和接收。在SpaceWire鏈路上接收到的信息自動傳輸?shù)杰浖?，而無需通過路由選擇。 由于它的簡單，使得在初次使用SpaceWire時(shí)，該模式將會非常有用。
數(shù)據(jù)包生成: 硬件數(shù)據(jù)包生成器可以生成帶有特定數(shù)據(jù)頭和預(yù)定義數(shù)據(jù)的任意長度的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包的信息從主機(jī)上下載到一個(gè)雙端口的存儲器上。數(shù)據(jù)包生成器隨后使用該信息來形成所需的SpaceWire數(shù)據(jù)包。
數(shù)據(jù)包校驗(yàn): 硬件數(shù)據(jù)包校驗(yàn)器接收數(shù)據(jù)包，并且對照雙端口存儲器中所帶的模板校驗(yàn)其內(nèi)容。
廣泛應(yīng)用的API: 在經(jīng)過多年用于支持SpaceWire接口板用戶后開發(fā)了Mk2 API，為所有STARD-Dundee的Mk2產(chǎn)品提供了一個(gè)通用的API，增強(qiáng)了應(yīng)用軟件的可重用性。API的廣泛功能使得它非常易于開發(fā)SpaceWire相關(guān)的應(yīng)用軟件。示例應(yīng)用程序進(jìn)一步地減輕了開發(fā)進(jìn)度上的壓力。API提供了訪問所有cPCI Mk2函數(shù)的入口，這些函數(shù)為SpaceWire系統(tǒng)仿真和測試目的提供所需的高性能數(shù)據(jù)傳送功能。
軟件驅(qū)動: 高性能SpaceWire cPCI Mk2板卡驅(qū)動與板卡一同提供，可用于Windows和Linux操作系統(tǒng)。QNX和VxWorks版本的 驅(qū)動單獨(dú)提供，使得cPCI Mk2能夠?yàn)閷?shí)時(shí)系統(tǒng)提供SpaceWire性能。
現(xiàn)場升級能力: SpaceWire cPCI Mk2支持板卡功能的現(xiàn)場可升級性。 任何升級或要求的定制都可以從STAR-Dundee網(wǎng)站進(jìn)行下載，并且迅速有效進(jìn)行安裝。
通用板卡形式：SpaceWire cPCI Mk2設(shè)計(jì)存在三種不同的板卡配置結(jié)構(gòu)：PCI, cPCI和PMC。由于它們核心電路相同，使得用戶應(yīng)用軟件可以非常容易得從一個(gè)平臺轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平臺。
易于使用: SpaceWire cPCI Mk2使用方便，使得航天器系統(tǒng)和軟件工程師能夠迅速開發(fā)他們所需的仿真，測試和EGSE設(shè)備。
的技術(shù)支持: 就像所有的STAR‐Dundee產(chǎn)品一樣，SpaceWire cPCI Mk2包含了一年的技術(shù)支持和維修服務(wù)。 該技術(shù)支持直接由開發(fā)各產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)提供，這樣能夠迅速回復(fù)客戶的問題，協(xié)助應(yīng)用開發(fā)以及迅速解決任何問題。

概述
SpaceWire cPCI板卡結(jié)構(gòu)框圖如下所示。

SpaceWire cPCI Mk2的三個(gè)SpaceWire接口每個(gè)都*符合SpaceWire標(biāo)準(zhǔn)并且工作于200Mbits/s。這三個(gè)接口連接到一個(gè)SpaceWire路由器上，這樣一個(gè)SpaceWire端口的數(shù)據(jù)包可以路由發(fā)送到另一個(gè)SpaceWire端口上或通過cPCI接口直接發(fā)送到主機(jī)上。從SpaceWire路由器到cPCI接口存在三條獨(dú)立的通道，這樣通過一個(gè)端口的信息不會阻塞另一個(gè)端口的信息。此外還存在一個(gè)單獨(dú)的控制通道，這樣主機(jī)總能夠訪問cPCI Mk2的控制，配置和狀態(tài)空間，而無需考慮數(shù)據(jù)流。.
cPCI Mk2上所帶的SpaceWire路由器支持路徑和邏輯尋址，組適應(yīng)路由選擇，看門狗定時(shí)，根據(jù)要求通電，不使用時(shí)無效。含一個(gè)配置端口（端口0）用于設(shè)置路由表，配置SpaceWire鏈路以及監(jiān)測它們的狀態(tài)。
cPCI接口為32位，可以工作在33MHz。包含一個(gè)DMA控制器用于迅速傳輸SpaceWire cPCI Mk2板卡發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)。
SpaceWire cPCI Mk2中包含一個(gè)硬件數(shù)據(jù)包生成器和校驗(yàn)器，自動高速生成和校驗(yàn)SpaceWire數(shù)據(jù)包，無需使用主機(jī)資源。生成的數(shù)據(jù)包存儲在cPCI Mk2板卡上的一個(gè)雙端口的存儲器中。根據(jù)需要可以生成任意長度的數(shù)據(jù)包，帶有單獨(dú)的數(shù)據(jù)頭和內(nèi)容。數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)生成的速率和數(shù)據(jù)包間的間隔可以進(jìn)行控制。這使得儀器仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)變得非常簡單。
數(shù)據(jù)包校驗(yàn)器接收到一個(gè)發(fā)來的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)雙端口存儲器中所帶的模板進(jìn)行校驗(yàn)。同時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)包可以存儲在雙端口存儲器中。任何不匹配的信息可以標(biāo)記到主機(jī)上。數(shù)據(jù)包校驗(yàn)器對于高速率儀器數(shù)據(jù)包的自動測試十分有用。當(dāng)數(shù)據(jù)包校驗(yàn)器檢查數(shù)據(jù)包時(shí)，該儀器可以由主機(jī)通過cPCI接口和SpaceWire路由器來進(jìn)行配置和控制。
SpaceWire cPCI Mk2支持錯(cuò)誤注入，奇偶校驗(yàn)誤差，信用錯(cuò)誤，Escape誤差，數(shù)據(jù)損壞，數(shù)據(jù)包的EEP終止，都能夠自動執(zhí)行或根據(jù)要求執(zhí)行。
應(yīng)用程序接口
提供一個(gè)完整的API，允許SpaceWire cPCI Mk2的所有函數(shù)能夠通過用戶應(yīng)用軟件進(jìn)行控制。支持各種編程語言，包括C語言。
該API對于多個(gè)STAR-Dundee產(chǎn)品來說是通用的，對每種編程語言和所支持的平臺來說是一致的。這樣簡化了軟件開發(fā)并且允許測試軟件從一種設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一設(shè)備以及從一種平臺轉(zhuǎn)移到另一種平臺，增強(qiáng)了軟件復(fù)用以及減少了進(jìn)度延期的風(fēng)險(xiǎn)。
API的一個(gè)關(guān)鍵特性在于它不僅僅提供發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包的函數(shù)，并且提供測試設(shè)備時(shí)需要的函數(shù)。例如，API使得發(fā)送以一個(gè)EEP終止的數(shù)據(jù)包以及確定接收數(shù)據(jù)包的包末端標(biāo)記變得簡單。簡化了發(fā)送一連串?dāng)?shù)據(jù)（例如，從一個(gè)文件中）和接收一連串?dāng)?shù)據(jù)的過程。 如果這些數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)包中間包含了時(shí)間碼，那么這些時(shí)間碼的位置將被API保留。使得通信流可以精確記錄并重放，這樣多次試運(yùn)行將會保持一致。
與API一起提供的還有大量的文檔和示例，可以用作新應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。
提供一個(gè)兼容性API，使得現(xiàn)有的給早期STAR-Dundee SpaceWire cPCI設(shè)備所寫的軟件可以與SpaceWire cPCI Mk2共同使用。降低了轉(zhuǎn)移到cPCI Mk2所需的時(shí)間和工作，同時(shí)也讓用戶可以利用它增強(qiáng)的性能。
技術(shù)參數(shù)
API: C C++ (見網(wǎng)站查看目前支持的語言列表)
軟件: ? 包含應(yīng)用程序軟件、提供源代碼例程
支持的平臺: Windows驅(qū)動(Windows 7, Vista, XP, 2000). Linux (2.6 內(nèi)核) QNX和VxWorks驅(qū)動可提供(見支持平臺列表)
PCI接口: 32位, 33 MHz
尺寸: 標(biāo)準(zhǔn)3U compactPCI板卡 約100mm*160mm.
前面板: 3U或6U前面板
電源: +5V DC, 通過cPCI連接器提供。+12V和+3.3V在板卡啟動前通過熱插拔電路檢查。注意：板卡具備熱插拔功能的硬件支持。對于cPCI標(biāo)準(zhǔn)的+12V,+3.3V和5V電源軌的熱插拔檢查先于cPCI接口電路的啟動。板卡上只使用+5V。
SpaceWire端口: 符合ECSS‐E50‐12A和ECSS‐E‐ST‐50‐12C協(xié)議 SpaceWire端口數(shù): 3 速度: 200 Mbits/s 數(shù)據(jù)選通傾斜誤差: 在200 Mbits/s數(shù)據(jù)率下測試所有設(shè)備在 ±2 ns 連接器: 9針微型D頭 LVDS信號: 使用Xilinx LVDS