基于FPGA高速通用串行接口的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、伴隨數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)吞吐量與日俱增，給數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。高速串行傳輸系統(tǒng)的出現(xiàn)在一些領(lǐng)域取代了并行數(shù)據(jù)傳輸，提高了傳輸速率，降低了系統(tǒng)成本和設(shè)計(jì)難度。采用FPGA為核心的通用高速串行接口模式已經(jīng)逐漸成為實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)的重要實(shí)現(xiàn)手段。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，較為詳細(xì)的介紹了Xilinx公司FPGA芯片內(nèi)置的高速串行接口——吉比特收發(fā)器(GTP)。從其應(yīng)用領(lǐng)域，到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再到工

2、作原理，闡述了Xilinx FPGA內(nèi)置的吉比特收發(fā)器適用于高速串行傳輸應(yīng)用。對(duì)Xilinx公司的GTP設(shè)計(jì)和使用的原理、配置方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并利用仿真平臺(tái)對(duì) GTP的設(shè)計(jì)思路和結(jié)果進(jìn)行了詳實(shí)地驗(yàn)證。
　　其次，依托RapidIO協(xié)議的基本內(nèi)容，提供了基于Xilinx FPGA的SRIO接口設(shè)計(jì)的原理，并給出了基于 SRIO為接口的高速信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)構(gòu)建SRIO通用硬件測(cè)試平臺(tái)，對(duì)SRIO的多種工作模式進(jìn)行了仿真

3、、測(cè)試。驗(yàn)證了基于FPGA的SRIO接口的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)基于SRIO高速接口的性能進(jìn)行了詳實(shí)的分析和測(cè)試。
　　之后，基于PCI Express協(xié)議給出了基于PCI-E接口的內(nèi)存設(shè)備的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)搭建PCI Express硬件測(cè)試平臺(tái)，對(duì)其的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。驗(yàn)證了基于FPGA的PCI Express接口的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)基于PCI Express高速接口的性能進(jìn)行了分析與測(cè)試。
　　最后，以SATA協(xié)議多層結(jié)構(gòu)為

4、基礎(chǔ)，闡述了基于Xilinx公司的FPGA的SATA控制器設(shè)計(jì)的原理，并給出了基于SATA的硬盤(pán)主控制器的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)搭建SATA硬件測(cè)試平臺(tái)，對(duì)其的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。驗(yàn)證了基于FPGA的SATA接口的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)基于SATA高速接口的性能進(jìn)行了分析與測(cè)試。
　　本文通過(guò)FPGA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了多種高速串行傳輸系統(tǒng)，詳述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，并提供了相關(guān)測(cè)試與驗(yàn)證。設(shè)計(jì)中，采用基于FPGA的高速串行傳輸系統(tǒng)，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，降低成