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FC-AL网络协议分析与设计

作　者: 王蓟翔
导　师: 张扬
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 航空电子光纤通道仲裁环面向对象设计
分类号: TN929.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

航空电子总线(网络)技术具有实时性高、容错性强、带宽范围大、并行处理能力强的特点,逐渐成为军民航空/航天研究领域的核心内容。但是现有的总线控制技术仅能提供1Mb/s的数据传输率,已经无法适应航电系统的发展,业界急需一种满足要求的总线(网络)传输技术出现。光纤通道(Fibre Channel)以庞大的协议簇作为理论支持,由美国国家标准委员会(ANSI,American National Standard Institude)负责制定和维护,其优点显著,能够适应航空电子总线技术的发展趋势。基于航电系统的光纤通道协议定义了一种追加的端口通信机制——光纤通道裁环(Fibre Channel - Arbitrated Loop),具有较高的灵活性和性价比,可以作为其它光纤通道协议的功能扩展,在特殊场合为端口提供正确的数据传输方式。国内外对光纤通道的研究尚少,基于此,本文深入探讨光纤通道协议簇中的仲裁环协议(FC-AL-2),主要内容包括:(1)协议基本内容介绍;(2)仲裁环工作机制研究,重点论述仲裁环环路端口初始化、端口仲裁和端口信用管理机制;(3)以面向对象思想进行仲裁环UML建模,完成类的架构,研究了系统的软硬件划分方式,并且基于C++语言详细设计仲裁环端口类并实现相应功能;(4)仲裁环协议算法和应用语义部分的功能测试;(5)研究Window应用框架——MFC,设计仲裁环端口系统测试平台的软件界面,为将来完整实现基于PC端的仲裁环航空电子软件测试平台打好基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-13
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状及最新成果  10
  1.3 论文研究意义  10-11
  1.4 论文内容及组织结构  11-13
第二章仲裁环协议  13-24
  2.1 协议概述  13-15
  2.2 拓扑结构  15-17
  2.3 物理地址及寻址机制  17-18
  2.4 有序集  18-21
    2.4.1 帧界定符  18-19
    2.4.2 原语信号  19-20
    2.4.3 原语序列  20-21
  2.5 历史变量  21-23
  2.6 信用量  23-24
第三章仲裁环协议详细工作机制研究  24-32
  3.1 端口初始化机制  24-28
    3.1.1 总概  24
    3.1.2 地址分配方式  24-27
    3.1.3 端口初始化过程  27-28
  3.2 端口仲裁机制  28-30
    3.2.1 光纤通道仲裁环公平访问算法  28-29
    3.2.2 端口仲裁过程  29-30
  3.3 端口信用管理机制  30-32
    3.3.1 必要性  30
    3.3.2 相关准备  30-31
    3.3.3 信用管理方式  31-32
第四章仲裁环协议建模和软件实现  32-54
  4.1 建模及实现工具  32-33
    4.1.1 UML 语言和Visio  32
    4.1.2 C/C++语言和VC++6.0  32-33
  4.2 设计建模  33-48
    4.2.1 用例建模  33-35
    4.2.2 结构建模  35-36
    4.2.3 行为建模  36-48
      4.2.3.1 基于端口初始化的UML 动态视图  37-42
      4.2.3.2 基于端口仲裁的UML 动态视图  42-46
      4.2.3.3 基于端口信用管理的UML 动态视图  46-48
  4.3 功能实现  48-54
    4.3.1 仲裁环协议功能划分  48
    4.3.2 端口类定义  48-54
第五章仲裁环协议软件测试  54-67
  5.1 初始化机制测试  54-65
    5.1.1 初始化准备模式  54-57
    5.1.2 初始化主机模式  57-60
    5.1.3 初始化从机模式  60-63
    5.1.4 环路失效模式  63-65
  5.2 仲裁机制测试  65-67
第六章人机交互界面设计  67-74
  6.1 MFC 类库  67
  6.2 界面框架划分  67-69
  6.3 详细界面实现  69-74
    6.3.1 关键技术总概  69-71
    6.3.2 信息配置  71-72
    6.3.3 数据显示  72-74
第七章总结与展望  74-76
  7.1 总结  74-75
  7.2 研究过程中的问题及展望  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-79
附录1 寻址及初始化表附录  79-81
附录2 环路初始化地址映射表  81-83
在学期间的研究成果  83-84

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