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神州飞航发布新品FC-AE-1553

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【摘要】:
BST29H01(FC-AE-1553节点卡)是遵循FC-AE-1553协议研制的PXIe×4总线节点卡,具有通讯智能灵活、传输性能高的特点;软件接口设计高度兼容了公司MIL-STD-1553B系列产品,极大地方便了用户由传统1553b到高性能FC-AE-1553产品的升级和替换;并与BST29G10(FC-AE交换机)搭配组成高带宽、低延时、高稳定性、高可靠性的FC-AE-1553双冗余网络。
BST29H01(FC-AE-1553节点卡)是遵循FC-AE-1553协议研制的PXIe×4总线节点卡,具有通讯智能灵活、传输性能高的特点;软件接口设计高度兼容了公司MIL-STD-1553B系列产品,极大地方便了用户由传统1553b到高性能FC-AE-1553产品的升级和替换;并与BST29G10(FC-AE交换机)搭配组成高带宽、低延时、高稳定性、高可靠性的FC-AE-1553双冗余网络。


BST29H01



功能性能指标:

  • 支持FC-AE-1553协议

  • 双端口冗余备份功能

  • 总线链路速率支持1.0625Gbps、2.125Gbps和4.25Gbps,全双工通信

  • 支持Point-to-Point和Fabric两种拓扑结构

  • 支持Buffer-to-Buffer信用管理,最大信用数8个

  • FC数据帧最大有效数据载荷2048字节

  • 支持本地FCID静态分配

  • 支持NC和NT功能,软件可在线切换功能

  • 可编程的消息队列,支持NC-NT、NT-NC、NT-NT、方式代码及组播和广播等多种类型消息的传输

  • 单个消息最大数据传输量可达64KB

  • 支持消息的超时检测能力,超时时间可设

  • 64位时标,分辨率10ns

  • 支持SYNX、SYNY、SYNZ原语时钟同步方式

  • 链路错误信息统计

  • 支持显式登录

  • DMA方式传输数据

  • 提供丰富的API接口函数,方便用户进行应用程序的开发

  • 驱动支持WinXP、Win7、Win10、Linux、VxWorks等多种操作系统



BST29G10



功能性能指标:
  • 符合FC-AE通讯协议
  • 8路FC交换端口,支持1.0625Gbps、2.125Gbps和4.25Gbps传输速率,可配置
  • 转发延时小于4μs+数据帧传输时间
  • 支持Class3服务
  • 支持优先级,输入端口之间支持公平轮循
  • 支持单播、组播和广播,支持255个组播组
  • 支持Buffer-to-Buffer信用管理,最大信用数8个
  • 支持全网时钟同步功能
  • 提供一路232接口,用于交换机运行参数配置


网络结构


FC-AE-1553网络支持“点对点(Point-to-Point)”、“分布式(Fabric)”和“仲裁环(Arbitrated Loop)”三种网络拓扑结构。

“点对点(Point-to-Point)拓扑”



点对点拓扑结构仅支持两个设备(NC与NT)直连,优点是带宽利用率高,但是由于仅支持两个设备,导致这种结构只能在一些特殊需求下使用。

分布式(Fabric)拓扑



分布式(Fabric)拓扑同一时刻允许有多设备进行通讯,可拓展能力强,网络稳定性高。下图中:

  • 节点NC、NT0、NT1、NT2和桥设备的两个端口分别接到交换机#1和#2上;

  • 节点NT3、NT4、NT5和NT6的两个端口分别接到交换机#3和#4上;

  • 交换机#1和#3、交换机#2和#4进行了交换机级联扩展;

  • 1553B RT连接于桥设备。

 

仲裁环(Arbitrated Loop)拓扑



仲裁环拓扑结构可以不使用交换机,节省了一部分成本,但是网络中一个设备故障就会导致整个网络瘫痪,牺牲了稳定性和可靠性,且扩展性差、带宽利用率较低。因此,除了一些对成本极其敏感的应用场景,一般不会使用该拓扑结构。

 

FC-AE-1553与MIL-STD-1553B的特性对比

特性 FC-AE-1553 MIL-STD-1553B
传输速率 支持三种速率:

1.0625Gbps

2.125Gbps

4.25Gbps

标准传输速度1Mbps

国内最高仅支持4Mbps

国外最高仅支持10Mbps 
误码率 光纤传输,误码率极低,经过设备硬件和FC协议的保障,误码率能够低于10-12 受传输距离、传输线缆材质、连接器质量和电磁环境等多种因素影响
消息容量 单帧最大有效数据量为2048字节,单条消息理论最大有效数据量为4G字节 单条消息最大数据量为64字节
网络扩展 网络设备数量 理论最大网络设备容量大于1千万个 最多支持1个BC和31个RT

NT/RT

子地址数量
理论单个NT支持的最大子地址数量大于42亿个 单个RT支持子地址数量为30个
组网条件 设备的信号兼容性仅受光纤模块和光纤线缆制式(多模/单模)限制,组网时需要考虑的仅有速率匹配和顶层协议匹配的问题 组网条件严苛:直接耦合与间接耦合方式的设备不兼容;线上模拟信号容易造成连接设备不兼容的问题
传输线缆 光纤线缆成本是双绞屏蔽线的五十分之一,甚至更低

线缆重量相较双绞屏蔽线要轻至少50%

电磁干扰几乎不会对光纤中传输的光信号产生影响
双绞屏蔽线缆指标越高,成本越贵,航空航天环境下对线缆的严格要求,导致MIL-STD-1553B网络只能使用成本高昂的高指标线缆

当网络中大量使用线缆时,线缆本身的重量会成为整体设备的重大负担

双绞屏蔽线无法彻底屏蔽环境中的电磁干扰
传输距离 光模块的理论最大传输距离均在1~10km,使用中继设备后传输距离还会加倍 难以进行远距离传输:受终端电阻精度和线缆阻抗影响,传输距离越长,线上信号衰减越大,进而导致误码率增大,线长一般不超过100m
兼容性 可以通过桥接设备,将MIL-STD-1553B协议的RT设备接入FC-AE-1553网络 无相关特性

可靠性

双冗余接口
CRC校验
“指令-响应”型通信机制
FC链路维护机

双冗余接口

奇偶校验

“指令-响应”型通信机制

同步时钟 对时误差≤100ns 不支持
分布式拓扑结构 支持 不支持

 

 

 

 

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