反射內(nèi)存網(wǎng)的原理 

反射內(nèi)存網(wǎng)  (RMN,Reflective  Memory  Network) 是一種高速的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò),它允許采用不同的 

總線結(jié)構(gòu)和不同的操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)以確定的速率分享實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù).反射內(nèi)存網(wǎng)不僅具有嚴(yán)格的傳 

輸確定性和可預(yù)測性,而且具有高速,、主機(jī)負(fù)載輕,、軟硬件兼容性強(qiáng)、易于使用,、可靠的傳輸糾錯(cuò) 

能力,、支持中斷信號傳輸?shù)忍攸c(diǎn).現(xiàn)在有很多該類型的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品.如 Systran 公司的 SCRAMNet、 

VMIC 公司的 RTNet 和早期 DEC 的 MemoryChannel 都是流行一時(shí)的反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品.由于現(xiàn)有的許 

多飛行仿真系統(tǒng)中采用的大多是 VMIC 公司的產(chǎn)品,所以本文主要以 VMIC 公司的反射內(nèi)存板為主進(jìn) 

行研究討論. 

反射內(nèi)存網(wǎng)主要是由反射內(nèi)存板通過光纖等傳輸介質(zhì)連接而成的,網(wǎng)上的每臺計(jì)算機(jī)插入一塊 

反射內(nèi)存板形成各個(gè)節(jié)點(diǎn),而每個(gè)節(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存板上的存儲器中都有反射內(nèi)存網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)的共 

享數(shù)據(jù)拷貝.反射內(nèi)存板可以插在多種總線的主板上,如 VME,、PCI,、ComPACtPCI 等.每個(gè)反射內(nèi)存 

板都占有一段內(nèi)存地址,網(wǎng)上任何計(jì)算機(jī)向本地反射內(nèi)存板寫數(shù)據(jù)時(shí),該數(shù)據(jù)和相應(yīng)內(nèi)存地址被廣 

播到網(wǎng)上所有-反射內(nèi)存板并存儲在相同的位置.所以計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)寫入其本地反射內(nèi)存板后的 

極短時(shí)間內(nèi),網(wǎng)上所有計(jì)算機(jī)都可以訪問這個(gè)新數(shù)據(jù).反射內(nèi)存板使用簡單的讀寫方式,反射內(nèi)存 

網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸是純硬件操作,不需要考慮網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議,軟件上只需要幾行代碼就可完成對反

射內(nèi)存板的讀、寫操作,因此它與以太網(wǎng)等-傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比具有更低的數(shù)據(jù)傳輸延遲,、更快的傳

輸速度,更簡單靈活的使用操作,可以滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)快速反應(yīng)周期的要求,而采用-網(wǎng)絡(luò)就很難

滿足這種要求.

反射內(nèi)存網(wǎng)的物理拓樸結(jié)構(gòu)主要有兩種:一種為星型結(jié)構(gòu)(如圖 1);另一種為環(huán)型結(jié)構(gòu)(如圖

2).環(huán)型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為不需要光纖  Hub,、光纖使用量少、節(jié)省經(jīng)費(fèi);缺點(diǎn)是每個(gè)節(jié)點(diǎn)有延時(shí),網(wǎng)絡(luò)

中某一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障或掉電都將影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常工作.星型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是需要一個(gè)專門的光

纖 Hub,、消除了單點(diǎn)失效,、實(shí)現(xiàn)了故障隔離,與環(huán)型結(jié)構(gòu)相比具有更小的延時(shí);缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中的 Hub 

一旦發(fā)生故障,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將會癱瘓,另外光纖使用量多,所需經(jīng)費(fèi)較多.

為了便于研究討論,下面就以某新型飛機(jī)仿真模擬系統(tǒng)其中一個(gè)子系統(tǒng)的高速反射內(nèi)存網(wǎng)的構(gòu)

建為例,對反射內(nèi)存網(wǎng)實(shí)時(shí)通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用研究.該系統(tǒng)中由若干個(gè) VMICPCI-5588、VMICVME-

5588 的反射內(nèi)存板建成一個(gè)環(huán)型反射內(nèi)存網(wǎng),大量的數(shù)據(jù)通過反射內(nèi)存網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新,、傳輸.

VMICPCI-5588 和 VMICVME-5588 是 VMC 公司的反射內(nèi)存網(wǎng)的主流產(chǎn)品,提供了 ST 的光纖接口,

光纖傳輸帶寬為 ,實(shí)際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率為 ,支持 256 個(gè)節(jié)點(diǎn),兩節(jié)點(diǎn)間距離

***長支持 1000 英尺( 米),板上存儲器大小為1MB(***多可達(dá)到 16MB).該仿真模擬系統(tǒng)除了

航電系統(tǒng)計(jì)算機(jī)支持 VME 總線外,-計(jì)算機(jī)都支持 PCI 總線,把反射內(nèi)存板插入相應(yīng)的計(jì)算機(jī)后,

可通過光纖把它們連成一個(gè)完整的整體.整個(gè)環(huán)型反射內(nèi)存網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2 所示.

構(gòu)建一個(gè)環(huán)型反射內(nèi)存網(wǎng)主要是設(shè)置反射內(nèi)存板和光纖連接.在反射內(nèi)存板中有許多跳線可以

設(shè)置,一般只須使用缺省設(shè)置即可.需要設(shè)置的主要有以下兩個(gè):在 E1跳線中設(shè)置板卡的 ID 號,

不同節(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存板要有不同的 ID 號,特別是當(dāng)某節(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存板出現(xiàn)故障需更換時(shí),新反射

內(nèi)存板上的  ID 號設(shè)置必須與舊反射內(nèi)存板一致,否則將無-常使用;E3  的跳線中設(shè)置是否為冗

余傳輸,冗余傳輸可以防止傳輸出錯(cuò),保證傳輸?shù)目煽啃?VMICPCI-5588  反射內(nèi)存板插入機(jī)器的

任意一個(gè) PCI 槽即可,作為典型的 PCI 產(chǎn)品,系統(tǒng)可以自動識別,其驅(qū)動程序根據(jù)提示一步步安裝

即可.VMICVME-5588  反射內(nèi)存板的安裝可根據(jù)說明進(jìn)行安裝.進(jìn)行環(huán)型連接時(shí),光纖須按收發(fā)順

序接好.由于 VMIC--5588 系列不支持星型連接,所以如果需要進(jìn)行星型連接的話,可采用 VMIC- 

-5565  等其它系列的反射內(nèi)存網(wǎng)產(chǎn)品.當(dāng)進(jìn)行星型連接時(shí),除了要設(shè)置  ID 號外,只要將光纖連接

到光纖 Hub 上即可.在進(jìn)行星型連接時(shí),還要注意一點(diǎn),就是光纖Hub 的波特率必須與反射內(nèi)存板

匹配,否則將無法進(jìn)行通信.

在分布式交互仿真日益發(fā)展的今天,要求把不同用途的仿真平臺集成在一起.那么兩個(gè)采用不

同反射內(nèi)存網(wǎng)拓樸結(jié)構(gòu)的仿真系統(tǒng)如何進(jìn)行集聯(lián)呢?由于環(huán)型連接采用的反射內(nèi)存板與星型連接的

反射內(nèi)存板是不同的,所以它們之間的分布交互式連接是不能直接用光纖簡單進(jìn)行連接的,而是需

要一座"橋梁"在中間幫助它們進(jìn)行"溝通".這座"橋梁"的作用可通過一臺計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn).假設(shè)

環(huán)型連接采用的是 VMIC--5588 系列的反射內(nèi)存板,而星型連接采用的是 VMIC--5565 系列的

        新的主流半實(shí)物實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)都是基于5565系列反射內(nèi)存網(wǎng).PCI-5565PIORC,PMC-5565PIORC,PCIE-5565,VME5565這一系列板卡支持多種硬件平臺和多種操作系統(tǒng),經(jīng)過多年的驗(yàn)證,5565PIORC系列反射內(nèi)存卡提供了更高的集成度和更高的可靠性.
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