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光纤通道是一种高性能通信协议,广泛应用于存储区域网络,由于其高性能,高可靠,易扩展等优势,现阶段正逐渐被用于军用航空电子系统互联,成为下一代航空电子总线标准协议。 本文首先综述了光纤通道的起源,发展,研究现状和应用前景,然后介绍了光纤通道协议体系和层次,重点分析了FC-FS和FC-AL协议,对于FC-FS协议,详细阐述了光纤通道的拓扑结构,服务类型,帧格式以及流量控制机制,并在三种拓扑结构的基础上引出光纤通道仲裁环协议FC-AL的工作原理,介绍了仲裁环网络的特点,通过分析其物理地址和有序集定义,描述了仲裁环的基本原理。 通过对FC-FS和FC-AL协议的分析和理解,本文给出了一种基于FPGA的仲裁环L端口的嵌入式系统设计方案,进行了软硬件功能划分,对硬件部分8b/10b编解码、收发通道、环端口状态机和初始化控制器等模块进行了详细介绍。为了完成嵌入式系统硬件平台的搭建,设计了一种基于PowerPC的嵌入式系统接口,将硬件部分连接到PLB总线上,完成了硬件的存储器地址映射,并给出了L端口的部分基本控制函数,实现了仲裁环L端口的基本通信功能。最后借助于Xilinx公司的ISE和EDK等开发工具,对端口进行了仿真和调试,验证了功能的正确性并给出了调试结果。 鉴于国内对光纤通道仲裁环技术的研究相对较少且不够深入,一般停留在性能仿真阶段,本文提出了一种仲裁环L端口的嵌入式设计思路,为相关芯片的后续设计提供了一定的技术基础。