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随着军用电子系统对网络实时性和确定性的要求越来越高,FC-AE-1553作为一种实时性强、确定性高的基于光纤通道(Fibre Channel,FC)的命令响应网络协议,已广泛应用于航空电子环境的数据传输、飞行控制等领域。目前,现有的FCAE-1553节点卡只能作为FC-AE-1553网络中的一个网络控制器(Network Controller,NC)或网络终端(Network Terminal,NT)节点,功能较为单一;当FCAE-1553网络中节点数量较多时,网络会显现出结构复杂、体积大、成本高、监控与管理效率低的缺点。本文针对上述问题,提出了在一张FC-AE-1553节点卡内实现1个NC和8个NT节点的多节点融合设计方案。同时针对节点卡设计的一些关键性技术问题,给出了技术解决方案。最后,通过功能仿真和系统测试对节点卡的功能和性能指标进行了测试与分析。本文主要工作包括:分析了基于光纤通道的命令响应网络节点卡设计中用到的光纤通道协议、FCAE-1553协议和高速外设组件互连(Peripheral Component Interconnect Express,PCI Express)总线协议,为节点卡的设计与实现奠定了理论基础。针对节点卡的多节点设计需求,提出了1个NC和8个NT节点的多节点融合设计方案,完成了包括NC和NT节点状态机在内的节点卡各个功能模块的逻辑实现。为了实现多节点融合设计,利用轮询调度算法解决了多个节点同时要读写内存和同时要向链路发送数据的冲突问题;分别利用查找节点路由表的方式和完成报文Tag字段值与节点编号相匹配的规则完成了帧和报文的调度处理。针对节点卡设计的一些关键性技术问题,给出了解决方案。针对短帧的帧间延时大的问题,采用突发请求机制,减小了帧间延时和会话延时;采用基于读写指针的会话通知机制,实现了多个节点的软硬件协同设计;采用节点错误检测机制,提高了节点卡系统的鲁棒性;采用多会话处理机制,减小了会话间延时。以上工作,已通过功能仿真和系统测试,验证了设计的具有1个NC和8个NT节点的FC-AE-1553节点卡在仿真环境和实际网络环境下功能的正确性。此外,基于某些特定场景,对节点卡的延时和会话速率两个性能指标进行了测试与分析,总结了会话延时、会话速率与会话数据量和节点数量的关系,证明了突发请求机制可以有效地减小帧间延时会话延时,多会话处理机制可以有效地减小会话间延时。