基于RapidIO總線的VPX標準存儲板設計

劉旭東，陳 晨

（中國科學院空間應用工程與技術中心 北京100094）

基于RapidIO總線的VPX標準存儲板設計

劉旭東，陳 晨

（中國科學院空間應用工程與技術中心 北京100094）

針對現代高性能嵌入式系統RapidIO總線信號接入的應用需求，采用K7系列FPGA和mSATA盤設計了一款RapidIO接口存儲容量8TB的VPX標準存儲板。提出了一種基于AXI總線的RapidIO端口控制器IP核的設計方法。在FPGA內部MircoBlaze上移植μcos-II系統，編寫軟件實現數據在mSATA、控制器及內存間高速傳輸的調度。利用CPS1848交換芯片搭建RapidIO網絡，搭建硬件環境測試了存儲板RapidIO接口有效數據傳輸速率，在5 Gb/s的鏈接狀態下讀操作可達1.3 GB/s，寫操作可達1.1 GB/s，表明該設計具有高速數據存儲性能。

RapidIO；VPX；mSATA；數據存儲；AXI總線

現代數字信號處理技術的發展，要求系統高速并實時傳輸大量數據，這對傳輸數據總線提出了更高的要求。RapidIO這種高速串行總線具有帶寬高、延時低的特點，為嵌入式系統內部互聯通信提供了良好的解決方案[1-4]。另一方面，高速串行總線的應用又對數據存儲提出了更高的要求，如何更高效實時的進行數據存儲成為了新的研究方向。固態存儲這種完全采用半導體芯片作為數據存儲介質和讀取機構的存儲形式，摒棄了磁盤物理和機械特性的缺陷[5]。基于此，本設計采用RapidIO總線結構和mSATA固態硬盤，提出了一種基于VPX標準的存儲模塊設計方案。

1 RapidIO總線架構設計

1.1 RapidIO技術

RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡導的一種高性能、低引腳數、基于數據包交換的互連體系結構[6-8]，是為滿足現在和未來高性能嵌入式系統需求而設計的一種開放式互連技術標準。……