PCI5565反射内存卡系统结构与使用

反射内存卡系统结构与使用

反射内存卡系统结构与使用

反射内存卡基于 PCI 接口，是反射内存实时光纤网络产品系

列中的一个。两个以上的 反射内存卡，或反射内存卡系列中的其

它板卡可以用标准光纤线连接组成反射内存网，反射内存网络中的每

个板卡被称做一个“节点”。

反射内存卡可以在使用在不同的体系结构和不同的操作系统的

计算机，工作站，PLC 和其它嵌入式控制器中进行实时共享数据。5565

系统反射内存卡快速、灵活并且容易操作。一个数据写到内

（SDRAM）后该数据被传输到所有的网络上板卡的内存中。板载的

电路自动进行数据传输，所有其它节点的数据更新都不需要 CPU 的

参与。

经典的 VMIPCI-5565 反射内存卡包括一组在 PLX 芯片内的控制

寄存器和一组 FPGA 内的 RFM 控制寄存器。因为这两组寄存器从物

理布在两个立的器件上，通过两个不同的内存区域访问。相反，

反射内存卡的两组寄存器在同一个 FPGA 内。两组寄

存器可以被组合。但是为了软件连续性和向后兼容，两组寄存器

继续像 VMIPCI-5565 中一样保持分离。此外，个别内部寄存器的位

功能，在适用的情况下，仍然是兼容的。

反射内存卡反射内存只包括一个 DMA 通道。

射内存网中的每个反射内存节点（任何 5565 反射内存卡）以

菊花链的形式用光纤线跳线互联。块卡的发送连接到二块

卡的接收端，二块卡的发送端连接到三块卡的接收端，以此类推，

直到再连接到块卡的接收端完成一个完整的环形连接。也可以将

所有节点连接到一个或多个 ACC-5595 反射内存 HUB，每个节点的

接收和发送都连接，如果没有检测到光信号或失去同步反射内存

卡 RFM-5565 将不会发送数据包（例如光纤线已损坏）。反射内存网

中每个节点的节点号为一，节点号通过板上的拨码开关 S2 进行

设置，任何两个节点不能有设置成同一个节点号，每个板卡的节点号

可以在通过 NODEID 进行读取显示，节点号的顺序并不重要。

主系统对反射内存卡的板载 SDRAM 的写操作后，反射内内卡的

硬件检测电路将自动发起一个整个反射内存网的数据传输动作。这个

写操作可以是一个简单的 PIO 写或是一个 DMA 周期。

当产生一个对 SDRAM 的写操作时，RFM-5565 反射内存卡自动

将数据和其它相关的信息写入到发送缓冲器中（其它相关信息包括节

点号，数据地址等信息），在发送缓冲器中，发送电路检测数据，并

且将数据变成一个 4 到 64 字节长度可变的数据包。通过光纤接口发

送到下一个板卡的接收端口。

接收电路检查数据包是否有错误，当无错误发生时数据被接收。

接收电路解开数据包并且将数据存储到板载的接收缓冲器。在接收缓

冲器中，另一个电路将数据写入到本地的 SDRAM 的和源节点相同的

地址中。同时，该电路将数据同时发送到发送 FIFO 中，重复这个处

理过程直到这个数据返回到源节点的接收端，在源节点中，接收电路

检测到数据包的 NODEID 和源节点的 NODEID 相同，因此将数据包

从网络中移除，这样所有的节点数据都被更新了。

反射内存卡的通讯区别于其它常规的通讯方式，是一种无需软件参与而实现数据共享的通讯方式。以PCI5565为例，PCI5565在系统中映射一个128M的内存空间，应用程序将采集的数据写入板载的的内存中，而将这个内存中的数据共享到其它节点是由硬件来完成，硬件完成将数据以帧的方式传递到下一个节点，由于采用2.125G的光纤通讯这个速度是非常快的，缩短了数据同步的时间，在一些系统中可以认为两个内存中的数据是完全一样的。在实时性更高的系统中而且这个时间是可以预测的，因此在一些ms级或更低仿-真周期的仿-真系统中反射内存网的优势非常明显。

反射内存网区别于通用的通讯方式，但价格和成本一直比较高，不能像传统网络那样可以将成本做到很低，这限制了反射内存的应用，在一些成本敏感的系统中，只能是与常规网络互为补充。但反射内存的易用性降低了软件开发的成本和周期，节省了CPU开销，易于理解和使用，减小了系统的复杂度，缩短了系统研发周期减小了风险，这些优点使反射内存卡得到更多的应用。

目前反射内存网为广泛的应用是在实时仿-真系统，在这种系统中各个功能模块划分得十分清楚。负责采集数据的计算机，负责模型解算的计算机，负责图像显示的计算机，负责数据输出的计算机。负责系统综合控制的计算机等等，可以扩充和减少节点，进行分布外理。软件开发也可以在不同的OS中进行。这使得多个员工合作快速开发出一个健壮的系统成为可能。

当然反射内存卡有更多的应用领域，这种可由设计人员自由发挥的，灵活设计系统

审核编辑 黄宇