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光纤通道(Fibre Channel)是NCITS T11工作组制定的一种系统和I/O设备之间的高性能数据传输接口标准,具有低延迟、高带宽和远距离等传输特性。在商用领域,已有大量的公司生产不同商业用途的FC产品。为了将光纤通道应用于航空电子系统,SAE专门成立了FC-AE工作组进行研究和标准制定,并有一些美国军用公司进行航空电子FC-AE产品研制。针对下一代高性能战斗机,美军正将光纤通道FC-AE用于联合攻击战斗机JSF的任务计算机互连。MIL-STD-1553总线经过近几十年的研究、应用,技术日臻成熟,现已成为第二、三代作战飞机的主流总线。为了使用光纤通道对航空电子系统进行升级,同时与大量现存的MIL-STD-1553设备保持兼容,就出现了能够在FC-AE-1553协议和1553总线协议之间进行协议转换的协议桥芯片的研制需求。协议桥芯片的实现需要解决三大问题:1)光纤通道网络接口;2)FC-AE-1553和MIL-STD-1553之间的协议映射;3)协议桥芯片的1553总线接口。本文的研究内容集中在对协议桥芯片的光纤通道网络接口的研究。本文首先提出了协议桥芯片的总体实现方案,包括协议桥芯片的逻辑组成、软硬件划分、硬件架构和软件体系结构等。然后重点对协议桥芯片的光纤通道接口部分进行了设计,也包括软件部分和硬件部分。硬件部分由高速的FPGA实现,以解决帧收发的问题,并对链路进行监控和恢复;软件部分实现复杂的管理和控制,解决交换管理、序列收发以及硬件部分的驱动等问题。本文最后对协议桥的光纤通道接口部分的硬件设计进行了仿真并以Xilinx公司的Virtex2 Pro和Virtex4 FPGA为平台进行了验证。从功能和时序上验证了硬件设计的正确性并能够达到预定的设计要求。本文的成果为FC-AE协议芯片的进一步研究和应用奠定了基础,提供了参考。