RocketIO及其在高速数据传输中的应用

在高速电路系统设计中,差分串行通信方式正在取代并行总线方式,以满足系统对高带宽数据通信的需求。RocketIO是Virtex-2 Pro以上系列FPGA中集成的专用高速串行数据收发模块,可用于实现吉比特的数据传输,适用于多种高速数据传输协议。依据实际工程应用需求,提出了基于RoeketIO的高速串行数据传输系统解决方案,实现了每通道2．5Gb／s的传输速度。最后介绍了RocketIO在Aurora和PCI Express协议实现中的应用,并总结了高速通信系统的共性特征。     

基于FPGA的高速收发器研究与设计

在数字系统设计领域,对带宽的需求在不断增长,数据的并行传输已经成为高速数据传输的瓶颈,新一代高速串行总线技术如PCI Express、USB3.0、SATA等技术日臻成熟,而高速收发器是实现串行高速数据传输系统的重要组成部分.解析高速收发器的基本结构、工作原理,分析了总体设计、各模块的详细设计以及在FPGA中的集成,并进行了仿真和验证,研究表明采用高速收发器可以实现FPGA串并转换数据的功能.     

高速串行数据链路中基于相位噪声时钟抖动测量

传统并行数据通信随着速度的增加,传输时延已难以准确控制,使得高速串行数据传输成为通信的主要方式,当数据速率超过GB/s水平,时钟信号引入的抖动已成为系统抖动的主要成分,低数据速率抖动分析技术已难以满足要求,相位噪声测量技术在高速串行数据链路抖动分析中提供了解决方案,文章从原理上论述了相位噪声与抖动的关系,以实例给出了通过相位噪声测量间接测量抖动的工程计算方法.     

基于TLK2711的高速图像数据串行传输系统

本文设计了一种适用于高速、多通道CCD图像数据的串行传榆系统,以TLK2711高速串行收发器为传输核心,将高速差分传榆技术应用于系统的图像数据传输部分.详细介绍了该收发器的工作原理和功能组成.该设计已成功应用在某八通道TDICCD成像系统中,实现了图像数据的实时、稳定、高速传输.     

多核DSP系统高速传输核心的IP设计

针对现代高性能嵌入式系统对高速数据传输的应用需求,RapidIO高速串行总线作为新一代嵌入式系统互联总线,具有高速度、低延时、高可靠性等特性,能够很好地适应嵌入式多核DSP系统高速数据传输的要求。本文介绍了互联总线的发展过程,分析了高速串行RapidIO协议特点,针对多核DSP领域嵌入式系统的要求,给出了基于串行Ra-pidIO总线互联的核心IP设计。     

合成孔径雷达成像处理器数据传输与互连技术

数据传输与互连技术是合成孔径雷达(SynthesisApertureRadar,简写为SAR)实时成像处理系统设计的关键技术之一。本文将当前的数据传输与互连技术分成基于网络、总线、交叉开关和专用技术等4类,分析了性能,并讨论了未来互连技术的发展方向。在此基础上,结合SAR信号处理的需求,提出了基于数据帧结构的通用串行分组交换数据传输技术,设计了物理层和链路层,并采用现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray,简写为FPGA)完成了该技术的实现和测试。针对不同的SAR系统拓扑结构,分析了数据传输性能指标,结果表明,该技术能够完成SAR系统的高速数据传输和模块之间互连。     

基于FPGA-Rocket-I/O的PCI高速数据传输板开发

高速串行互连技术为近年来设备间总线的发展主流.本文致力于实现基于PCI总线接口及串行收发器Rocket_I/O的高速数据传输的研究.方案主要包括PCI总线加速器PCI9054、FPGA-Rocket_I/O以及动态RAM三部分.本文设计并实现了高速数据传输板的硬件电路,完成了PCI9054驱动程序的编写,同时实现了FPGA内部的控制时序.文章还讨论了WinDriver生成的驱动代码的效率问题.     

RocketIO的高速串行通道设计与验证

介绍Xilinx公司的Virtex-4 FX系列FPGA中用于解决高速串行互连问题的Rocket IO模块的基本工作原理,并通过开发板验证了该模块在高速数据传输中的可靠性。实验结果表明：该模块的数据传输速率达到3Gb／s,数据传输的误码率在10^-10数量级,传输距离达100cm,可以满足大量数据的实时传输的需要,具有很好的工程应用前景。     

基于FPGA的RapidIO总线接口设计与实现技术

为了适应新的数字信号处理技术的发展,采用FPGA实现技术设计了串行RapidIO高速串行传输接口,实现了DSP与FPGA之间、FPGA与FPGA之间的高速数据传输,详细介绍了本地端点设备访问和远端设备访问的时序设计过程。对RapidIO总线的性能指标进行了测试,试验表明,在1lane、全双工模式下,数据传输速率可达243MB/S,突破了以前DSP的外部接口总线的传输速度瓶颈。     

C645x的串行RapidIO总线通信系统设计

以多片C645xDSP为应用对象,介绍DSP之间的串行RapidIO总线通信方式。详述串行RapidlO的结构层次、硬件设计和软件设计方法。在DSP的数字信号处理功能基础上应用串行RapidIO,使得数据传输速率达到10Gbps,从而实现语音、视频和数据的同时传输,满足高速数据传输系统的需求。     

基于CPRI协议的FPGA高速数据传输模块设计与实现

随着通信技术不断发展,CPRI协议作为无线基站的接口规范逐步完善,可支持的数据速率不断提高。本课题基于“新一代宽带无线通信网”国家科技重大专项：TD-LTE基站基带与射频模块间接口（Ir接口）仿真与监测工具开发。本文为了测试基带设备对IQ数据的处理能力,基于FPGA实现对用户数据（IQ数据）的实时高速传输至上位机进行存储。通过比较现有高速数据传输技术,提出采用分层化,模块化的设计思想,利用FPGA实现UDP/IP协议栈,通过千兆以太网传输至上位机。通过测试验证,本模块可实现对IQ数据的实时高速传输,满足设计要求。     

高速航电总线数据实时遥测技术研究

为了解决飞行试验中高速航电总线数据实时遥测的测试需求,研究了高速航电总线数据采集及实时遥测的测试技术;面对全新总线架构以及海量实时传输数据,传统的总线测试技术无法满足新的测试需求,设计了高速航电总线数据监听以及遥测传输的测试系统,成功将高速总线数据融合到网络数据采集技术及数字遥测技术中;实际的试验结果表明,该方案能够准确、有效地完成机载高速航电总线数据采集及实时遥测传输,该方案的成功应用,为今后相关的高速总线数据测试提供了重要的参考价值。     

基于LVDS技术的实时图像测试装置的设计

针对弹载图像采集设备与地面测试台之间大量实时图像数据高速传输的问题,提出了采用LVDS技术与FPGA相结合的解决方案,详细介绍了实时图像数据传输部分的硬件组成及工作原理。实验结果表明,该方案的数据传输速度达到20MB/s,很好地满足了实时图像数据发送和接收的速度要求。     

基于硅光子的片上光互连技术研究

随着芯片半导体工艺的发展,芯片集成度不断提高,单个芯片上所能容纳的计算核心数越来越多,使得核心间的数据移动效率成为制约处理器芯片整体性能的关键因素。光互连技术采用波导方式传输数据,信号传输的损耗低、速度快、延迟小,它通过采用波分复用(WDM)技术可以达到很高的带宽密度,有助于解决片上通信的瓶颈问题。面向未来片上高性能互连的需求,深入分析了电互连技术的现状与局限性,研究并分析了基于硅光子的光互连技术发展现状和趋势,对比了多种典型光互连架构的特点及优缺点,总结了未来硅光子互连技术需要解决的5个重要问题。     

基于PCI Express高速数据采集卡的接口设计

随着数据采集技术和大容量Flash存储器的快速发展,对数据传输速度的要求越来越高,针对这一问题,提出了一种基于PCI Express的高速数据采集的接口设计方案,并给出了该系统的详细设计,实现了将外部数据高速传入计算机的功能。在硬件实现部分,主要对FPGA协议模块、PCI Express接口模块、数据接收、发送模块进行了描述与设计。     

用于重大地质灾害后人员身份识别的系统设计

研究了在重大地质灾害中一种集嵌入式技术、指纹传感技术以及无线传输技术为一体的身份识别系统。系统硬件主要包括指纹传感器FPS200、CPU、存储器等器件;系统软件方面完成了linux操作系统下指纹数据采集程序、指纹图像比对程序和无线传输程序的编制。最后经过调试,实现了指纹图像的快速采集与无线远距离传输,验证了总体设计方案的可行性。     

基于Interlaken的高速以太网模型实现方法

随着宽带网络技术的发展,各种业务比如电视会议等对网络的带宽需求不断提高,作为局域网里的核心技术以太网的发展势必影响下一代网络的带宽.通过基于Interlaken协议数据包接口提出了一种加Gbps高速以太网模型的实现方法,通过Interlaken协议对数据进行汇聚与调度传输方法与其可扩展性的特点,简化了传统模型的设计方法,为开发高速以太网模型提供了一定的参考.     

基于PXI总线的高速数字化仪研制

针对现代自动测试领域对数字化仪测试需求,设计并开发了一种PXI总线高速数字化仪;详细介绍了PXI接口电路设计方法,以及使用FPGA作为本地控制器,完成高速数据转换和异步FIFO数据缓存;采用驱动程序开发工具Windriver,在Visual C++6.0平台下完成模块驱动程序的开发,采用中断方式启动数据传输,利用PCI9054芯片的DMA数据传输功能,实现了数据高速传输,单通道最大采样速度为40MHz,输入电压范围-10～+10V;结果表明,设计的PXI高速数字化仪基本达到预定的技术指标,运行稳定可靠。     

基于WiFi无线测温传感网UDP数据包的研究

WiFi技术应用灵活方便,UDP协议不需建立连接,具有效率高、速度快和占用资源少等优点。文章针对目前无线测温传感网数据传输出现的问题,基于UDP进行可靠数据传输的相关技术,研究了一种新的适合测温传感网的UDP数据包格式,获得了运用UDP数据包完成数据传输的工作过程,并预留了系统扩展功能。     

零拷贝技术及其实现的研究

零拷贝（ｚｅｒｏ－ｃｏｐｙ）是实现主机或路由器等设备高速接口的主要技术。零拷贝技术通过减少或消除关键通信路径影响速度的操作,降低数据传输的操作系统开销和协议处理开销,从而有效提高通信性能,实现高速数据传输。