由于GPP上的波形組件是使用CORBA實(shí)現(xiàn)的，所以只要將CORBA擴(kuò)展到DSP和FPGA上，就能夠很容易地實(shí)現(xiàn)布署在各種類型處理器上的波形組件間的通信。圖2是以CORBA方式實(shí)現(xiàn)的分布式SCA/SDR系統(tǒng)布局結(jié)構(gòu)示意圖。在以CORBA方式實(shí)現(xiàn)的SCA/SDR系統(tǒng)中，GPP保持原有狀態(tài)即可，而DSP和FPGA上的ORB負(fù)責(zé)完成CORBA報(bào)文的處理。這使系統(tǒng)中所有波形組件使用CORBA中間件進(jìn)行通信，而不需要在GPP上實(shí)現(xiàn)代理，不僅減輕了GPP的運(yùn)行負(fù)擔(dān)以及內(nèi)存資源占用，而且系統(tǒng)中波形組件間的通信不再需要通過代理的轉(zhuǎn)換，從而也就降低了通信時(shí)延，提高了通信效率。

　　同時(shí)，CORBA為不同類型的處理器提供統(tǒng)一的通信架構(gòu)，使任何組件都能夠以簡單的函數(shù)調(diào)用方式獲得分布于系統(tǒng)中的其他組件的服務(wù)。軟件客戶端和硬件服務(wù)程序之間由此變得連接無縫、快速并且使用較少的系統(tǒng)資源。與MHAL實(shí)現(xiàn)方式相比，該架構(gòu)提供了波形組件的移動(dòng)性和位置透明性，使得在同一處理器與在遠(yuǎn)程處理器中調(diào)用對(duì)象相比沒有什么差別，使設(shè)計(jì)人員可以很容易地將波形組件從一個(gè)處理器中轉(zhuǎn)移到另一個(gè)處理器中。這意味著，設(shè)計(jì)人員一開始可以在他們的工作站上構(gòu)建SDR，然后很容易地將部件一塊塊轉(zhuǎn)移到GPP、DSP和FPGA上，來優(yōu)化系統(tǒng)總性能。

　　雖然使用CORBA方式實(shí)現(xiàn)的SCA/SDR既保持SCA的兼容性，又減小了傳輸負(fù)載，而且，開發(fā)者也無需開發(fā)通用GPP上的定制代理。但由于FPGA的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式與GPP完全不同，其編程主要集中于底層硬件，往往同特定的可編程資源緊密聯(lián)系在一起，而且FPGA不能提供等效的操作系統(tǒng)中虛擬地址等機(jī)制，從而使FPGA上CORBA功能的實(shí)現(xiàn)比較困難。目前為止，在FPGA上實(shí)現(xiàn)ORB的主要的方案有以下兩種：

　　(1)Prismtech公司開發(fā)了一款集成電路ORB(ICO)產(chǎn)品，該產(chǎn)品提供了一個(gè)使用VHDL語言編寫的ORB模塊，能夠運(yùn)行于Xilinx，Altera等公司的多款FPGA上。整個(gè)產(chǎn)品包括ORB引擎、IDL-to-VHDL代碼產(chǎn)生器和SCA應(yīng)用組件等幾個(gè)部分。ORB引擎負(fù)責(zé)GIOP報(bào)文的解析和封裝，對(duì)于到達(dá)的GIOP請(qǐng)求報(bào)文，ORB引擎對(duì)報(bào)文中的對(duì)象鍵值、操作名稱、參數(shù)等信息進(jìn)行解析，然后將數(shù)據(jù)傳遞給特定的FPGA邏輯模塊進(jìn)行處理;如果處理結(jié)果需要向外部發(fā)送，則ORB引擎根據(jù)預(yù)先獲得的一些信息，將結(jié)果封裝為GIOP請(qǐng)求報(bào)文或應(yīng)答報(bào)文，并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

　　盡管ICO實(shí)現(xiàn)了FPGA程序與分布式系統(tǒng)的直接ORB通信，但由于其ORB引擎的實(shí)現(xiàn)代碼是由IDL-to-VHDL代碼生成器根據(jù)特定的應(yīng)用生成的，這就使其ORB引擎的實(shí)現(xiàn)邏輯與特定的FPGA應(yīng)用程序密切相關(guān)，從而也就導(dǎo)致了ORB的引擎不具備通用性。一旦FPGA的應(yīng)用程序做了修改，原有的ORB引擎往往無法對(duì)新應(yīng)用程序的GIOP報(bào)文進(jìn)行正確的解析和封裝，此時(shí)必須再次使用IDL-to-VHDL代碼生成器重新生成新的邏輯。目前有很多FPGA在硬件上已經(jīng)具備了部分重配置功能，而且有一部分分布式應(yīng)用，也需要實(shí)現(xiàn)FPGA的動(dòng)態(tài)部分重配置，這就需要在動(dòng)態(tài)改變FPGA部分邏輯功能的同時(shí)，依然保持ORB引擎和其他FPGA模塊的正常工作，但I(xiàn)CO與FPGA應(yīng)用程序的緊密相關(guān)性使這一功能無法實(shí)現(xiàn)。

　　(2)OIS公司在一項(xiàng)專利中提出了一種新的基于FPGA的CORBA實(shí)現(xiàn)方法。該方法是將ICO的ORB引擎的分為4個(gè)功能模塊，包括ORB接收模塊、ORB發(fā)送模塊、接收操作適配器和發(fā)送操作適配器。其中ORB接收模塊和ORB發(fā)送模塊僅負(fù)責(zé)解析和封裝GIOP的報(bào)文頭信息，而接收操作適配器和發(fā)送操作適配器負(fù)責(zé)解析和封裝與每個(gè)應(yīng)用模塊相關(guān)的操作名稱和參數(shù)。這樣，每個(gè)應(yīng)用模塊都有自己專屬的處理操作名稱和參數(shù)的處理單元，從而保證了FPGA上應(yīng)用模塊的靈活性和通用性，也可以滿足部分重配置的需求。

　　然而，由于在OIS公司的專利中所提出的解決方案中，必須為每個(gè)應(yīng)用模塊都實(shí)現(xiàn)一個(gè)接收操作適配器和一個(gè)發(fā)送操作適配器，由此導(dǎo)致應(yīng)用模塊的實(shí)現(xiàn)十分復(fù)雜，必然會(huì)給應(yīng)用模塊的開發(fā)人員帶來一定的負(fù)擔(dān);同時(shí)，F(xiàn)PGA內(nèi)部各應(yīng)用模塊之間的信息傳遞必須經(jīng)過發(fā)送操作適配器和接收發(fā)送操作適配器的處理，這對(duì)于FPGA內(nèi)部乃至FPGA之間高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊箫@然是不恰當(dāng)?shù)?而且，當(dāng)一塊FPGA中運(yùn)行的應(yīng)用模塊數(shù)量較多時(shí)，也必然要有大量的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源被處理操作名稱和參數(shù)的邏輯所占用，無法實(shí)現(xiàn)硬件資源的有效利用，甚至造成資源的浪費(fèi)，這也是實(shí)際應(yīng)用中無法接受的。

　　3 改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案

　　以上分析表明現(xiàn)存的種實(shí)現(xiàn)方案都不夠理想，有必要設(shè)計(jì)一種新都實(shí)現(xiàn)機(jī)制來改善當(dāng)前的設(shè)計(jì)。

　　根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中通信系統(tǒng)的需求，結(jié)合上述分析的幾種實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，在兼顧系統(tǒng)的資源利用率、應(yīng)用組件的易開發(fā)性、通用性、靈活性等各方面的性能，在現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案對(duì)基礎(chǔ)上，對(duì)FPGA上的ORB實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)各種波形的應(yīng)用模塊一般需要支持初始化、參數(shù)配置、參數(shù)查詢、建立連接、斷開連接、啟動(dòng)、停止、數(shù)據(jù)傳遞等操作功能，所以在改進(jìn)后的方案中，根據(jù)應(yīng)用模塊的實(shí)際需要抽象出一組與上述操作相對(duì)應(yīng)的操作名稱：initialize，configcIre，query，connectPort，disconnectPort，start，stop，pushPacket等，可稱之為公有操作。公有操作名稱的識(shí)別和處理由ORB主適配器完成。另外，對(duì)那些只是個(gè)別應(yīng)用模塊所實(shí)現(xiàn)的操作，可稱之為私有操作，其識(shí)別和處理則由應(yīng)用模塊的ORB輔助適配器完成。各模塊發(fā)所實(shí)現(xiàn)的功能

　　如下：

　　ORB主適配器(ORB Mian Adapter)實(shí)現(xiàn)的功能包括兩個(gè)方面：一是解析接收到的GIOP報(bào)文信息，從接收到到報(bào)文信息中抽取出GIOP報(bào)文頭和數(shù)據(jù)域，丟棄填充域。在該過程中，ORB主適配器需要基于GIOP報(bào)文頭信息所提供的協(xié)議版本和數(shù)據(jù)大小端標(biāo)志完成報(bào)文格式的識(shí)別和數(shù)據(jù)的大小端轉(zhuǎn)換。需要注意的是GIOP報(bào)文中的ObjecKey和Operation Name段均是變長的信息，為了便于后續(xù)處理，需要在ORB主適配器的處理過程中將它們轉(zhuǎn)換為固定的編碼，其中ObjectKey轉(zhuǎn)換為用于標(biāo)識(shí)應(yīng)用模塊的地址編碼，而Operation Name則轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的控制信息;二是封裝需要發(fā)送到GIOP報(bào)文信息，負(fù)責(zé)從應(yīng)用模塊的數(shù)據(jù)總線和控制總線接收數(shù)據(jù)與控制信息，然后加上GIOP報(bào)文頭，將控制信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的操作名稱，填充對(duì)齊數(shù)據(jù)等完成GIOP報(bào)文信息封裝，之后通過FIFO等類似的接口將數(shù)據(jù)傳送出去。

　　交叉開關(guān)(Crossbar Switch)實(shí)現(xiàn)的功能是根據(jù)接收到的地址編碼完成控制信息和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

　　ORB輔助適配器(ORB Assistant Adapter)實(shí)現(xiàn)的功能與ORB主適配器類似，也包括兩個(gè)方面：一是接收來自交叉開關(guān)的控制信息，若調(diào)用調(diào)用的是應(yīng)用模塊的私有操作，則將此操作名稱轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的操作編碼后發(fā)送給給交叉開關(guān)，否則，直接將控制信息轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用模塊;二是接收來自應(yīng)用模塊的控制信息，當(dāng)應(yīng)用模塊調(diào)用私有操作時(shí)，則將操作編碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的私有操作名稱后發(fā)送給給交叉開關(guān)，否則，直接將控制信息轉(zhuǎn)發(fā)給交叉開關(guān)。

　　應(yīng)用模塊(Application Module)根據(jù)控制信息完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理，給出處理結(jié)果。