反射内存网在远距离分布式系统中的应用

1、反射内存网在远距离分布式系统中的应用反射内存网作为一种成熟技术，经过多年发展，目前在半实物实时仿真、飞 行器模拟器、自动检测系统、发动机试验台，电站模拟器，高速数据采集，超视 距雷达等应用领域得到广泛的应用。反射内存独特的硬件结构，最大程度的简化了大量数据的实时传输问题。软件开 发人员不需要理解复杂的数据传输过程，重发机制。只读进行本机的内存读写操 作，由硬件自动完成与反射内存网中其它节点的数据同步。这种机制使得数据传 输简单迅速，其极高的易用性简化了系统设计。反射内存网中节点网络的全局化 内存、高速数据传输以及软件透明，使得反射内存卡在多机通讯方案中具有无可 比拟的优势。反射内存卡的系统框图

2、如图1所示。该系统主要由SFF光模块、FPGA控制模 块、SDRAM存储模块、电源与时钟模块、串行解串器组成。其中，SFF光模 块实现FPGA控制模块与网络中其它反射内存卡之间的高速通信互联，提供 2.125Gbps光纤通道连接；FPGA控制模块选用高性能的FPGA芯片，实现 整个数据发送与接收逻辑；板载128M或256M SDRAM，用于暂存网络中各 反射内存卡的共享数据；电源与时钟模块为系统提供所需的电源与时钟。FPGA 模块将内存中发生改变的数据通过通过串行解串器和SFF光模块传输至网络中 其它反射内存节点；同时，如果网络中其它反射内存卡内存中的数据发生改变， FPGA模块也将通过专用的

3、串行通信模块接收SFF光模块传输的改变数据，并 写入板载内存中，以实现局域网中计算机间的高带宽数据的交互共享。图1:反射内存卡硬件原理框图图2：环形拓扑结构反射内存网提供了一个通过多模或单模光缆以2.12Gbaud速率运行的数据插 入环形架构网络。与以太网系统不同，任意节点间传输不会影响到其它节点间的 通讯，反射内存网可避免列队与检查数据包所需的复杂性、确保合适的连通性， 不存在附加负载限制或终端规则。节点间的距离长达10KM。这些特性允许反射 内存的数据传输速率高达170 MB/s，远高于千兆以太网100MB/S的效率。反射内存允许所有网络节点中断其他或所有的节点。最多可分配多达4个中断 并

4、可供用户用于功能、优先级和向量等原因进行自定义的中断。这些中断可用于 任何功能，比如邮箱或网络数据同步。启用后，中断通常用于数据传输后中断某 个或所有的网络节点。反射内存实时仿真网站分享了大量的技术资料和使用案例 可供下载。在一些分布式系统中，节点间的距离较远，反射内存卡使用单模光纤，节点距离 可达10KM，例如在某系统中设备与监视中心必须与其保持最少3KM的距离。 通过分配执行过程，设计人员能够在测试台安装能够进行数字化与预处理操作的 计算机。这样，在控制室中，就仅需高速反射内存网络连接将数据发送回主计算 机，从而取代长达3KM数以百计的离散布线。这个远距离计算机接着分析、存 档、格式化并将

5、数据显示在测试人员的数据监视器上。通过使用高速反射内存连 接，操作者可以观察并在发生改变时对其做出反应，在连接时会产生轻微延迟。 通过安排控制人员和核心处理计算机至远离易变测试的安全位置，操作员可将对 人员和设备的危险降至最低，并且不会影响到测试效果。如下图，中电八所与实 时仿真技术网进行10KM单模光纤大批量数据传输测试。图3： 10公里多模光纤图4： 10公里单模光纤传输测试现场在实时通讯系统中，反射内存卡逐渐成为标配。其原理易于理解，使用方法简单， 抗干扰能力强，实时性高，支持中断传输，中断，软件开发代码少，扩展能力强， 应用案例多，缩短了系统的研发周期，节省了人员支出，增强了系统健壮性，将 软件开发人员从复杂的通讯协议中解放出来，