一种双网络总线接口模块故障实时检测的硬件设计与实现

武坚　朱志强　冯思桐

摘要：现有的机载单总线接口模块当网络总线通信故障时，主机系统无法获取模块及交联电路的状态信息，模块表面上看起来就像黑匣子一样无法访问，给主机系统带来了潜在的安全隐患，因此双网络总线接口模块的设计对于机载产品的故障检测具有重要的意义。该文设计了一种基于FC（Fibre Channel，光纤通道）和CAN的双网络总线接口模块，能够有效地完成接口模块的故障实时检测，提升了系统的测试性和维修性。

关键词：FC总线;CAN总线;故障检测

中图分类号：TP393        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）07-0052-02

1 介绍

基于FPGA的嵌入式接口模块具有灵活度高、集成性高等优点，可以支持150Mbps至6.5Gbps多种通信速率[1]，实现不同的接口功能。但当硬件功能电路出现异常时，故障往往难以进行迅速定位和排查。尤其在接口模块通信功能故障时，上层主机系统此时完全无法访问接口模块，无法精准定位故障位置，对于故障排查和设备维修造成了极大不便。本文提出的双网络总线接口模块围绕FPGA设计实现，采用双路网络总线设计，通过FC总线及CAN总线同时将产品状态进行上报，能够对模块自身硬件状态进行有效的实时检测。模块中双路网络总线的设计可以确保在FC总线或CAN总线通信失效时，上层主机仍能通过另一路总线获取当前的状态信息，极大提升了产品的测试性和维修性。

2 故障实时检测机制

本文设计的故障实时检测机制，检测的主要对象为接口模块自身硬件的状态信息，包括FPGA内CPU的运行情况，SRAM、NVRAM和FLASH的写读状态，以及FC总线的链路状态信息。……