一种用于JESD204B协议的8B/10B并行编码电路设计与实现

本文设计并实现了一种四路并行的8B/10B编码电路,通过了NCVerilog仿真验证,在某65 nm工艺库下工作频率可达405 MHz,可支持16.2 Gbps的串行数据传输速率,占用逻辑资源面积1832μm²,并作为JESD204B协议中的8B/10B编码模块已应用于某高速ADC芯片的SerDes接口电路中.经实际电路测试,本设计达到了JESD204B协议标准的12.5 Gbps最高传输速率要求.     

基于JESD204B协议高速并行8 bit/10 bit解码电路设计

提出了一种高速低延时8 bit/10 bit解码电路结构,采用四路并行通道同时处理输入数据,每一路具有K码检测、输入数据查错功能,能够在输入四路10 bit数据后的一个时钟周期内正确完成解码.所设计的解码电路通过搭建的通用验证方法学系统完成系统级功能验证,并基于65 nm工艺库进行综合、布局和布线,解码电路的面积为1 449 μm2.后仿真结果显示,解码电路的最高工作频率达415 MHz,四路可支持最高16.6 Gibit/s的串行数据传输速率,满足JESD204B协议标准推荐的最高传输速率12.5 Gibit/s的要求.将该解码电路用于支持JESD204B协议的高速数模转换器电路中,经测试,其传输速率最高达10.5 Gibit/s.     

JESD204B接口协议中的加扰电路设计

数据加扰有助于避免在高速串行传输中出现频谱杂散,对JESD204B协议规定的加扰电路进行了具体设计和实现。首先详细描述了协议要求,以8位并行加扰为例阐述了自同步加扰和解扰的电路原理,最后根据解扰器输出状态与初始状态值有关这一问题提出了改进的电路结构以及关键设计代码。仿真结果表明,该改进电路完全满足协议要求,可应用于JESD204B规范的高速串行接口电路设计。     

JESD204B接口协议中的8B/10B解码器设计

JESD204B是一种用于数据转换器和逻辑器件内部高速互连的行业新标准,可支持高达12.5 Gbit/s的多通道同步和串行数据传输。设计和实现了一种符合JESD204B协议规范的8B/10B解码器,除了能够正确解码外,还包括控制字符、判断电路、数据极性检测和错误码字检测电路。利用极性信息简化了解码电路,利用组合逻辑提高了检错和极性检测速度,采取并行处理的拓扑结构加快了电路运行速度。跟其他典型电路相比,在芯片面积上缩小了近50%,最高工作频率提高了25%,满足JESD204B协议的指标要求。     

JESD204B接口的低功耗策略及实现

JESD204B接口由于其内部两级PLL(锁相环)输出的高数据速率以及物理层结构特点,使得该接口在工程应用中的功耗普遍较高.通过对JESD204B接口进行拆解分析,提出基于数据收发时序的功率态转换、Controller状态切换及接口的整体初始化三种软件驱动控制低功耗策略.在不同的传输时隙结构中,减少该接口在整个数据传输...     

基于JESD204B协议的数据传输接口设计

为解决AD采集项目中PCB布线复杂及码间同步的问题,对基于JESD204B协议的数据传输接口进行了研究。文中利用Xilinx Kintex-7 FPGA的GTX高速收发器,实现了基于JESD204B协议的数据发送和数据接收接口。在仿真测试平台,将构造的正弦信号送入发送接口,再经接收接口解析出来,与发送的原始数据比较,验证JESD204B数据传输接口的逻辑功能。经测试,发送前的原始数据与从接收接口解析出的数据一致,所设计的电路实现了基于JESD204B协议的数据传输功能。     

基于JESD204B标准的多通道数据同步传输设计

多通道数据同步采集传输是信号采集系统要解决的关键问题。针对多通道数据采集系统前端模拟部分与后端数字信号处理部分高速同步传输面临的挑战,文中介绍了采用基于JESD204B协议的模数/数模转换器(ADC/DAC)与现场可编程门阵列相结合的数据同步传输设计,简述了该系统的基本架构。对基于JESD204B标准子类1的多通道数据采集传输过程中的延时原因进行了分析,利用JESD204B标准子类1同步原理,通过关键控制信号的设计和处理,可以实现接收多通道和发送多通道数据同步传输,有效控制板间及板内多片ADC/DAC之间进行同步采样,从而解决信号采集系统带宽和采样率提高带来的挑战。     

基于HXDSP JESD204B的高速数据采集系统设计

在航天航空、工业仪器仪表、矿物勘探等各个领域,对关键数据的高速采集和后续的处理都相当重要,JESD204B协议是目前通用的高速ADC/DAC标准串行通信协议。本文设计了一种基于JESD204B协议的高速数据采集系统,系统基于国产DSP芯片HX1041和GAD14D1GEE型AD转换器构建了一个高速数据采集平台,实验表明该平台可以实现数据的采集与实时处理。     

基于JESD204B的信号采样系统设计

提出了一种基于JESD204B的信号采样系统设计方案,介绍了同源时钟分发板卡以及多个模数转换器(ADC)+多个现场可编程门阵列(FPGA)的板卡架构设计,针对影响ADC同步和链路稳定的因素,提出了多ADC同步和链路最小确定性延迟实现方法。结果表明所有链路在反复上电的时候工作稳定可靠,能够实现多ADC同步和链路最小确定性延迟,具有较高的实际应用价值。     

基于JESD204B协议的雷达多通道同步采集实现

本文设计了一种软硬件结合的简化方案,通过合理设计硬件、设计SYSREF信号的扇出控制逻辑,在一定采样率范围内满足JESD204B协议ADC多片多通道之间采样点相对时延固定,从而确保各通道采集信号相位一致。JESD204B协议支持的确定性延迟特性保证了设计实现。验证方案的测试电路采用XilinxK7系列FPGA控制两片AD9694(采样率320Msps)同步采集,证实设计方案满足应用需求。     

基于JESD204B协议支持大/小端模式的加扰器

设计了一种基于JESD204B协议、支持大/小端模式且具有旁路能力的四字节并行加扰器。在并行加扰/解扰原理的基础上,采用四字节并行处理技术,加快了扰码的产生效率。该加扰器支持大/小端模式,根据不同需求可自行选择不同模式。采用Verilog HDL语言对电路进行设计,利用Modelsim进行功能仿真,在Quartus II软件上进行实现。该加扰器可直接移植到基于JESD204B协议的收发器。     

基于JESD204B协议的高速雷达数字接收机设计

JESD204B协议的广泛运用以及其带来的好处,为雷达接收机提高集成度实现高速采集提供了可能。介绍了采用基于JESD204B协议的AD9680 ADC与可实现ESD204B协议数据帧解码的FPGA的高速雷达数字接收机的设计,简述了该接收机的系统架构,详细地阐述了数据帧解码的软件设计以及结合FPGA逻辑分析软件Chipscope和Matlab程序对系统的指标进行测试。     

基于JESD204B协议的并行加解扰电路

针对串行加解扰电路存在功耗大、数据处理速度慢、串行扰码需要较高时钟频率等问题,提出了一种基于JESD204B协议的新型并行加解扰电路,通过由矩阵推导出的算法实现32位数据并行加扰/解扰。使用Verilog HDL对电路进行RTL级设计,并通过Cadence公司的NCVerilog软件进行验证。结果表明,该电路能够正确实现加解扰功能,并且可以使用312.5 MHz的时钟处理10 Gb/s的数据。采用65 nm CMOS工艺制作样片,测试结果表明,该电路符合设计要求。该加解扰电路对于高速数据通信芯片的自主可控设计与实现具有重要的参考价值。     

基于JESD204B的接收端数据链路层设计与实现

行业新标准JESD204B支持高达12.5 Gbit/s串行传输速率,是解决数据转换器与逻辑器件之间高速数据传输问题的主流接口。采用四字节并行处理方案实现了JESD204B协议接收端数据链路层电路,完成协议功能的同时将电路工作时钟频率由1.25 GHz降低到312.5 MHz,使其能在CMOS工艺下使用标准数字电路设计流程实现。将Verilog HDL实现的电路与XILINX JESD204B 6.1v版本的发送端IP核进行对接,验证了该方案的可行性。在Design Compiler平台上,采用65 nm LP CMOS工艺数字标准单元库,对设计方案进行了综合评估。实验结果表明,该方案在工作频率和功能方面均能满足JESD204B协议规范。     

光纤通信中8B10B编码器的设计与实现

为了满足光纤通信系统中对线路编码的特殊要求,在深入分析现有8B/10B编码原理的基础上,提出了一种新的将同步块分组法与查找表法相结合的8B/10B编码方案。此方案的优势在于能在同一时钟下同步完成3B/4B编码和5B/6B编码,进而通过Disparity和Running Disparity这两个参数来控制编码后的4 bit数据和6 bit数据,使之结合为10 bit并行数据,最后通过串化器转化为高速的串行数据进行输出。整体设计方案用VHDL硬件语言实现了算法的描述,并在QuartusⅡ软件平台上实现了整个编码器的电路综合和波形仿真,结果表明该方案具有占用资源少、编码速度快、实时性好、可靠性高等优点,并且充分满足光纤通信中对高速数据传输的要求。