SpaceWire高速串行总线低信号速率建立链路的研究
电子设计工程
Electronic Design Engineering
第26卷Vol.26第18期No.182018年9月Sep.2018
收稿日期：2017-12-06
稿件编号：201712019
作者简介：柳萌（1989—），男，湖北武汉人，博士研究生。研究方向：星载电子系统，计算机应用技术。
随着空间探测领域的逐渐扩大，探测设备和仪器性能不断提高，星载电子设备产生和待处理的数据总量迅猛增长，对数据总线处理能力提出更高的要求。SpW 高速数据总线标准是ESA （欧洲航天局）提出的一种高速、点对点、全双工的串行总线协议，以IEEE1355-1995和LVDS 两个商业标准为基础，吸取了1394技术、ATM 技术、以太网技术的优点，同时根据空间应用的特点，对故障检测与时间确定性方面做了加强。它是目前在航天领域应用较广泛的高速数据总线，方便高性能板载数据处理系统的构建、降低系统集成成本、提高数据处理系统和子系统之间的兼容性、方便不同航天任务中数据处理设备的复用。
2003年ESA 正式通过的SpW 标准规定协议链
路初始化启动速率为10Mbps ，这使得必须为SpW 接口提供10MHz 的时钟（DDR 数据传输模式下为5MHz ）。在追求超低功耗、输入接口时钟改变等某些特殊的应用场景下，不能为该接口提供该指定速率的时钟，直接降低初始化速率会导致链路无法成功建立连接[3]。如图1是SpW 协议编解码器（Codec ）结构框图，文中基于实验室开发的Codec IP 核，通过对协议分析，提出一种改进方法，通过该方法可以在低于标准初始化速率（10Mbps ）甚至两端
SpaceWire 高速串行总线低信号速率建立链路的研究
柳萌1，2
，安军社2，周昌义2
（1.中国科学院大学北京100049；2.国家空间科学中心复杂航天系统综合电子与信息技术
重点实验室，北京100190）
摘要：SpacWire （SpW ）高速数据总线协议规定了其通信链路10Mbps 的启动速率，这使得SpW 数据接口必须要能提供10MHz 的时钟（DDR 数据传输的情况下为5MHz ）。在某些特殊的应用场景下，比如要求更低的待机功耗，PCB 板没有该指定时钟输入或者系统时钟分频无法提供该指定时钟等，直接降低启动速率会造成链路初始化连接失败[3]。文中提出SpW 高速数据总线在低于标准启动速率下建立链路的方法，对协议分析获得相应的数值，并进行仿真验证。仿真测试表明，该方法在低于标准的链路启动速率下，链路可以成功建立，具有较高的应用价值。关键词：SpaceWire ；链路初始化；低信号速率；启动速率中图分类号：TP915.04
文献标识码：A
文章编号：1674-6236（2018）18-0140-05
Research of SpaceWire low speed signaling rate initiation
LIU Meng 1，2
，AN Jun-she 2，ZHOU Chang-yi 2
（1.University of Chinese Academy of Science ，Beijing 100190，China ；2.National Space ScienceCenter ，Key Laboratory of Integrated Avionics and Information Tecnology for Complex Aerospace Systems ，Beijing
100190，China ）
Abstract:SpaceWire （SpW ）high speed data bus protocol defines its start-upsignaling rate of its communication link as 10Mbps ，which makes the SpW interface must be able to provide 10MHz clock （for double data rate is 5MHz ）.In some special application scenarios ，it may be impossible to provide
the specified clock for the SpW interface.In this paper ，the method of setting up the link under the standard start-up rate of SpW is proposed.The corresponding theoretical parametersis obtained by theoretical analysis ，and tested by simulation.The board test shows that the link can be successfully
established under standard initiate signaling rate.The method is of high value.Key words:SpaceWire ；initialize link ；low signaling rates ；initialize rates -
-140万方数据