● 摘要
SpaceWire是由欧空局、欧洲空间公司和学术界共同针对航天领域设计的一种高速、可升级、低功耗、低成本的串行通信协议。它以IEEE1355—1995和LVDS两个商业标准为基础，汲取了1394 总线、ATM技术、以太网技术的优点，同时兼顾空间应用的特点。该协议标准致力于航天器有效载荷数据、服务平台数据和控制信息的处理，以未来航天器所要求的高性能、高速率传输为目标，提供了一种连接各类传感器、数据处理单元、大容量存储器等设备的统一基础架构。本课题以对于微小卫星组件的模块化设计、快速集成需求为牵引，完成了空间SpaceWire网络硬件方案设计、基于SpaceWire的远程内存访问协议（Remote Memory Access Protocol简称RMAP协议）的用户接口的设计、以及传统光纤陀螺通信协议转SpaceWire协议的转换逻辑的设计等关键技术，成功研制了系统原理样机。本文的主要研究内容有：
（1）提出了包括系统网络结构、器件选型、硬件设计方案等的空间SpaceWire网络总体设计方案，详细设计了基于FPGA的SpaceWire网络路由器、RMAP协议发起节点、RMAP协议目标节点等硬件电路，构建了空间SpaceWire网络的的硬件基础；
（2）基于已购买的RMAP协议商用IP核，重点研究了RMAP协议发起节点端以及目标节点端的用户接口逻辑的设计。在Modelsim环境下分别对发起节点IP以及目标节点IP进行功能仿真，确定接口信号的驱动时序。最终分别编写发起节点以及目标节点的用户逻辑使得发起节点能够正确的发送RMAP命令包并从命令回复包中读取所需数据、目标节点能够正确接受RMAP命令包并按照命令要求将相应数据封入命令回复包中，从而实现RMAP协议通信；
（3）详细设计了目标节点上传统光纤陀螺通信协议转换为SpaceWire的上层协议RMAP的协议转换逻辑，使得传统的光纤陀螺设备可以被接入到SpaceWire网络中。