嵌入式光纖萬(wàn)兆以太網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、視頻技術(shù)的飛速發(fā)展，高分辨率、高幀率圖像采集在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，而連續(xù)的高分辨率、高幀率圖像采集會(huì)產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)量，因此必須采用具有更高信道容量的通信系統(tǒng)作為傳輸媒介，才能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)圖像的可靠傳輸。
　　基于萬(wàn)兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ae和FPGA技術(shù)，設(shè)計(jì)了傳輸帶寬為10Gbps的嵌入式圖像系統(tǒng)。系統(tǒng)由應(yīng)用層邏輯模塊、數(shù)據(jù)鏈路層模塊和高速串行接口模塊三部分組成，其中應(yīng)用層邏輯模塊負(fù)責(zé)高速

2、傳感器的配置和數(shù)據(jù)收發(fā)功能;數(shù)據(jù)鏈路層模塊負(fù)責(zé)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的編解碼以及幀校驗(yàn)功能;高速串行接口模塊負(fù)責(zé)將并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為高速串行數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信。
　　硬件設(shè)計(jì)方面，采用Xilinx公司的型號(hào)為Virtex-5LX50T的FPGA作為萬(wàn)兆以太網(wǎng)傳輸卡的主控芯片，利用FPGA中的IP核實(shí)現(xiàn)收發(fā)萬(wàn)兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)協(xié)議，利用XAUI核和內(nèi)置的GTP高速收發(fā)器硬核實(shí)現(xiàn)高速串行數(shù)據(jù)的傳輸;萬(wàn)兆以太網(wǎng)物理層使用Broadcom公司的專用芯

3、片BCM8706，用于實(shí)現(xiàn)XAUI接口數(shù)據(jù)到XFI接口數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。BCM8706芯片采用10GBASE-LRM串行傳輸標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)220m的傳輸距離。光收發(fā)器采用Finisar公司的SFP+接口光模塊，實(shí)現(xiàn)10.3125Gbps光電信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳輸。系統(tǒng)軟件方面設(shè)計(jì)主要為FPGA中的邏輯設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。使用Verilog HDL語(yǔ)言完成FPGA邏輯設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)CMOS傳感器的配置以及各個(gè)模塊之間的驅(qū)動(dòng)時(shí)序和控制信號(hào);在FPGA中開辟兩