1 SpaceFibre 和 STAR-Tiger

SpaceFibre 是用于航天器机载数据处理应用的最新一代 SpaceWire 网络技术。SpaceFibre 通过电气或光纤电缆运行，以非常高的数据速率工作，并提供内置的服务质量 (QoS) 以及故障检测、隔离和恢复 (FDIR) 功能。SpaceFibre 提供了高性能、高可靠性和高可用性，使其成为许多要求苛刻的网络应用（包括航天器有效载荷数据处理）的理想选择。SpaceFibre 网络由链路、端点和路由交换机组成。链路将端点和路由交换机连接在一起，形成 SpaceFibre 网络。

图 1-1 展示了 STAR-Tiger SpaceFibre 路由交换机，该交换机用于在仪器、批量存储器、数据压缩器、数据处理器和下行链路变送器之间以高数据速率传输数据。该交换机还用于提供控制计算机使用的控制网络，以管理网络和连接到网络的设备。STAR-Tiger 路由交换机是使用 STAR-Dundee SpaceFibre IP 实现的高性能 SpaceFibre 路由交换机。

如图 1-2 所示，STAR-Tiger 包含三个电路板：

1. 电源板（底部），具有标称和冗余电源输入选项并将五个主电源轨提供给 FPGA。其他电源轨由另外两个电路板上的稳压器提供。使用德州仪器 (TI) 航空级电源元件。
2. 包含 Xilinx® KU060 FPGA 的 FPGA 板（中间）。该 PCB 封装适用于商用器件、工业器件或抗辐射器件。我们使用了工业级 FPGA。FPGA 周围有六个承载 SpaceFibre 电信号的 Elara 连接器。每个连接器提供四个 SpaceFibre 通道。两个连接器各承载一个四通道端口，另外四个连接器各承载两个双通道端口。
3. 配置和清理板（顶部），用于配置和监测 KU060 FPGA。可从 EEPROM 或通过 SpaceWire 接口进行配置。EEPROM 可以通过 SpaceWire 进行编程。

图 1-3 至图 2-6 以与 STAR-Tiger 外壳的不同集成阶段展示了这三个电路板。

STAR-Tiger SpaceFibre 路由交换机构成了将仪器、数据处理和下行链路遥测元件连接在一起的 SpaceFibre 网络的核心。STAR-Tiger 在四通道端口和双通道端口上的数据速率分别高达 19Gbps 和 9.6Gbps，聚合吞吐量（两个方向上的所有端口）约为 200Gbps。SpaceFibre 路由交换机是一种航空飞行技术就绪度 (TRL) 5-6 级设计。