SpaceWire là chuẩn mạng máy tính kết nối các cảm biến tốc độ cao, bộ xử lý, bộ nhớ và hệ thống đo xa điều khiển từ xa dành cho công nghiệp hàng không vũ trụ. Nó có tốc độ từ 2 đến 200 Mbit/s, hai chiều, song công, liên kết dữ liệu giữa các thiết bị hỗ trợ SpaceWire. Mạng được xây dựng theo ứng dụng cụ thể dùng điểm - điểm hoặc routing switches. Thông tin được gửi theo liên kết SpaceWire theo gói tin riêng biệt. Thông tin điều khiển và thời gian cũng được gửi theo liên kết SpaceWire.
Mục đích của chuẩn SpaceWire
Xây dựng hệ thống xử lý dữ liệu trên khoang tốc độ cao.
Giảm thời gian tích hợp.
Thúc đẩy tương thích giữa hệ thống xử lý dữ liệu và các hệ thống con.
Tái sử dụng thiết bị xử lý dữ liệu cho các nhiệm vụ khác nhau.
Việc sử dụng chuẩn SpaceWire đảm bảo sự tương thích ở mức độ thành phần và hệ thống con. Các bộ xử lý, bộ nhớ và thiết bị điều khiển xa down-link dùng giao diện SpaceWire có thể dễ dàng sử dụng cho nhiệm vụ này hoặc chuyển sang nhiệm vụ khác. Việc này giảm chi phí phát triển, tăng độ tin cậy và tăng số lượng nhiệm vụ thực hiện khoa học với chi phí giới hạn.
Ưu điểm của SpaceWire
Ưu điểm chính của SpaceWire là độ phức tạp thấp và có thể thực hiện cả bằng ASIC và FPGA. Giao diện SpaceWire dùng 5000 - 8000 cổng logic. Việc này cho phép gồm nhiều giao diện SpaceWire trong ứng dụng logic hoặc micro-computer FPGA hoặc ASIC. SpaceWire dùng mã hóa data-strobe, tín hiệu dữ liệu serial và tín hiệu strobe signal được truyền trên hai cặp dây khác nhau. Tín hiệu strobe signal khôi phục đồng bộ đơn giản bằng XORing tín hiệu dữ liệu và tín hiệu strobe signal. Không cần vòng lặp khóa pha (phase-locked loop ) nên giao diện SpaceWire triển khai được trên thiết bị số ASIC hoặc FPGA bất kỳ. Mã hóa Data-strobe encoding cũng chịu được sai lệch rất tốt. SpaceWire hoạt động hai chiều, dùng hai cặp dây cho mỗi hướng. Thiết bị SpaceWire dùng LVDS mức vật lý, bao gồm bộ khuếch đại và bộ thu LVDS, triển khai trên một chip, có tính chất sửa sai LVDS.
Tiêu chuẩn SpaceWire
SpaceWire được Cơ quan Hợp tác Châu Âu về Vũ trụ đưa ra năm 2003 với mã ECSS-E50-12A. Tiêu chuẩn được chia thành các cấp độ:
Cấp độ Vật lý cho đầu nối, cáp, chống nhiễu EMI.
Cấp độ Tín hiệu xác định cách mã hóa tín hiệu, điện áp, biên độ nhiễu và tốc độ dữ liệu.
Cấp độ Ký tự xác định ký tự dữ liệu và điều khiển dùng quản lý luồng dữ liệu giữa các liên kết.
Cấp độ Trao đổi quy định các khởi tạo liên kết, luồng điều khiển, phát hiện lỗi, khởi tạo lại liên kết.
Cấp độ Gói tin quy định cách gửi thông điệp từ nút nguồn đến nút đích.