反射內(nèi)存卡的通訊區(qū)別于其它常規(guī)的通訊方式，是一種無需軟件參與而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的通訊方式。以PCI5565為例，PCI5565在系統(tǒng)中映射一個(gè)128M的內(nèi)存空間，應(yīng)用程序?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)寫入板載的的內(nèi)存中，而將這個(gè)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)共享到其它節(jié)點(diǎn)是由硬件來完成，硬件完成將數(shù)據(jù)以幀的方式傳遞到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由于采用2.125G的光纖通訊這個(gè)速度是非常快的，縮短了數(shù)據(jù)同步的時(shí)間，在一些系統(tǒng)中可以認(rèn)為兩個(gè)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是完全一樣的。在實(shí)時(shí)性更高的系統(tǒng)中而且這個(gè)時(shí)間是可以預(yù)測的，因此在一些ms級或更低仿真周期的仿真系統(tǒng)中反射內(nèi)存網(wǎng)的優(yōu)勢非常明顯。
反射內(nèi)存網(wǎng)區(qū)別于通用的通訊方式，但價(jià)格和成本一直比較高，不能像傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)那樣可以將成本做到很低，這限制了反射內(nèi)存的應(yīng)用，在一些成本敏感的系統(tǒng)中，只能是與常規(guī)網(wǎng)絡(luò)互為補(bǔ)充。但反射內(nèi)存的易用性降低了軟件開發(fā)的成本和周期，節(jié)省了CPU開銷，易于理解和使用，減小了系統(tǒng)的復(fù)雜度，縮短了系統(tǒng)研發(fā)周期減小了風(fēng)險(xiǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)使反射內(nèi)存卡得到更多的應(yīng)用。
目前反射內(nèi)存網(wǎng)最為廣泛的應(yīng)用是在實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中各個(gè)功能模塊劃分得十分清楚。負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)模型解算的計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)圖像顯示的計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸出的計(jì)算機(jī)。負(fù)責(zé)系統(tǒng)綜合控制的計(jì)算機(jī)等等，可以擴(kuò)充和減少節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行分布外理。軟件開發(fā)也可以在不同的OS中進(jìn)行。這使得多個(gè)員工合作快速開發(fā)出一個(gè)健壯的系統(tǒng)成為可能。
當(dāng)然反射內(nèi)存卡有更多的應(yīng)用領(lǐng)域，這種可由設(shè)計(jì)人員自由發(fā)揮的，靈活設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
光纖反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)硬件延時(shí)測試報(bào)告結(jié)論摘要
1）數(shù)據(jù)包在整個(gè)環(huán)網(wǎng)上的延時(shí)
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)從開始發(fā)送到在環(huán)網(wǎng)流轉(zhuǎn)一周的總延時(shí)為：總延時(shí)≈600*（節(jié)點(diǎn)數(shù)-1）+3*光纖線長,單位：ns。
2）通過PCI總線進(jìn)行板卡反射內(nèi)存讀寫的延時(shí)
PCI總線在寫時(shí)，需要準(zhǔn)備時(shí)間為5CLK約0.125us，之后每讀取4Bytes個(gè)數(shù)據(jù)需要3個(gè)CLK約0.075us。因此，PCI寫入N個(gè)數(shù)據(jù)的延時(shí)可表示為：0.125us + (N％4 + 1) *0.075us
六、應(yīng)用舉例：基于光纖反射內(nèi)存網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多試驗(yàn)室協(xié)同試驗(yàn)
隨著戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜度的提高，半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于試驗(yàn)場地面積有限，各大型仿真非標(biāo)設(shè)備常分布于不同樓宇的試驗(yàn)室內(nèi)，完成仿真試驗(yàn)需要多樓宇、多試驗(yàn)室跨域聯(lián)合進(jìn)行。同時(shí)，面臨試驗(yàn)資源緊的問題，需要多項(xiàng)試驗(yàn)并行進(jìn)行。這對多試驗(yàn)室遠(yuǎn)程互連及并行試驗(yàn)提出了迫切的需求，而遠(yuǎn)程協(xié)同仿真技術(shù)中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互技術(shù)是解決上述問題的關(guān)鍵。本文采用基于光纖HUB的實(shí)時(shí)光纖反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)搭建系統(tǒng)硬件平臺，實(shí)現(xiàn)多試驗(yàn)室協(xié)同試驗(yàn)仿真。
在多試驗(yàn)任務(wù)并舉的情況下，綜合考慮不同試驗(yàn)室聯(lián)合仿真的需要，兼顧數(shù)據(jù)通訊的安全性和線纜連接的方便性，本節(jié)以三個(gè)實(shí)驗(yàn)室協(xié)同仿真為例，采用實(shí)時(shí)光纖反射內(nèi)存、HY-FHX8型光纖HUB搭建網(wǎng)絡(luò)，通過試驗(yàn)綜合控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)的集中管理，設(shè)計(jì)方案如下圖所示。
各仿真設(shè)備通過實(shí)時(shí)光纖反射內(nèi)存卡及光纖HUB級聯(lián)，由試驗(yàn)綜合控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理與調(diào)度，構(gòu)成圖1所示的試驗(yàn)光纖網(wǎng)絡(luò)。其中，試驗(yàn)室1、2位于同一樓宇，用普通多模光纖線連接，試驗(yàn)室3位于上千米的遠(yuǎn)距離樓宇，與通過多模光纖連接，如圖6所示，構(gòu)成連接3個(gè)試驗(yàn)室的三套光纖網(wǎng)絡(luò)，分別為：光纖網(wǎng)A、光纖網(wǎng)B、光纖網(wǎng)C。三套光纖網(wǎng)絡(luò)可以斷開HUB間的連接，實(shí)現(xiàn)物理上的隔離，互不影響工作，滿足遠(yuǎn)距離多試驗(yàn)室并行試驗(yàn)的要求。
試驗(yàn)綜合控制與管理系統(tǒng)用于仿真試驗(yàn)的綜合管理與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)參試設(shè)備及狀態(tài)的統(tǒng)一管理、試驗(yàn)過程中的大型非標(biāo)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、試驗(yàn)流程的實(shí)時(shí)控制、故障的報(bào)警及處理、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄與監(jiān)控等功能。
該實(shí)時(shí)光纖反射內(nèi)存網(wǎng)在功能上主要有以下幾方面的優(yōu)勢：
1) 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互連的能力
隨著仿真實(shí)驗(yàn)復(fù)雜度的提高，需要多樓宇多試驗(yàn)室間設(shè)備的遠(yuǎn)程互連，通過單模光纖及光纖HUB將遠(yuǎn)距離的試驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行連接，單模光纖支持的傳輸距離可達(dá)20km。對于距離300m以內(nèi)的試驗(yàn)室則可通過多模光纖進(jìn)行近距離傳輸，達(dá)到傳輸效果與成本的最優(yōu)。
2) 實(shí)現(xiàn)并行開展多項(xiàng)試驗(yàn)的能力
面對試驗(yàn)任務(wù)緊急的情況，需要并行開展多項(xiàng)試驗(yàn)。試驗(yàn)綜合控制系統(tǒng)可以控制各個(gè)HUB，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)切分成幾個(gè)相互隔離的小網(wǎng)絡(luò)，互不影響，可同時(shí)開展試驗(yàn)，滿足多試驗(yàn)室并行試驗(yàn)的需求。
3) 實(shí)現(xiàn)故障的隔離排查能力
試驗(yàn)綜合控制系統(tǒng)通過監(jiān)控HUB各個(gè)端口設(shè)備連接運(yùn)行狀態(tài)，遠(yuǎn)程控制并旁路掉光纖網(wǎng)絡(luò)任意節(jié)點(diǎn)，在進(jìn)行故障排查時(shí)可以方便地將某一節(jié)點(diǎn)接入或移出網(wǎng)絡(luò)，有效的提高的故障排查的效率，同時(shí)可以快速隔離故障節(jié)點(diǎn)。
