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论互连基于RocketIO高速串行光互连设备设计和实现查抄袭率理工

收藏本文 2024-01-31 点赞:7405 浏览:20304 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着信息化时代的演进,军事科技的进展,国防系统中采集和处理的数据量日益增加。国防系统,特别是作战系统在实时性和可靠性方面要求高。相对于实时性和可靠性较好的数据采集及处理子系统,数据传输子系统常常是整个系统的薄弱环节。军用光通信产品和高速串行互连技术的出现有利于增强数据传输子系统的数据传输能力,使得高速串行光互连成为军事科技领域改善数据传输性能的有效途径。本论文在浅析现有探讨成果优缺点的基础上,设计并实现了基于RocketIO的高速串行光互连设备,这是一个包含软、固、硬件的通用性较好的高速、可靠、低延迟的数据传输子系统。本论文比较了现行主流的高速串行互连协议,如PCI Express、Serial RapidIO、Fibre Channel等等,选择Xipnx公司的Aurora协议作为本互连设备的数据链路层协议,其与Xipnx公司的RocketIO技术相配合,可实现低延迟高速率的串行点对点数据传输。进而提出了互连设备的两层(即物理层和数据链路层)实现结构,确定了互连设备的四种数据传输怎么写作,满足各种性能系统对可靠数据传输的要求。本论文给出设备硬件设计上的一些考虑,设计了四种数据传输怎么写作的FPGA实现案例,设计并实现了互连设备在VxWorks实时操作系统上的驱动程序。并搭建测试平台,用200米多模光纤连接两块实现的互连设备,进行了数据收发测试。结果证明本互连设备可为运用程序实现低误码率高速的数据传输怎么写作。关键词:高速串行互连论文RocketIO论文Aurora协议论文VxWorks设备驱动程序论文数据传输论文

    摘要4-6

    ABSTRACT6-11

    1 绪论11-22

    1.1 课题背景、目的及作用11-12

    1.2 课题探讨近况12-13

    1.3 高速串行互连规范的选择13-20

    1.3.1 PCI Express14

    1.3.2 串行Rapid IO14-16

    1.3.3 光纤通道(Fibre Channel,FC)16-17

    1.3.4 InifniBand17

    1.3.5 千兆以太网(Gigabit Ethernet)17-18

    1.3.6 Aurora18-19

    1.3.7 技术特性比较19-20

    1.4 本论文内容和结构安排20-22

    2 互连设备实现结构设计22-41

    2.1 关键技术22-33

    2.2.1 8B/108 传输码22-25

    2.2.2 Aurora 协议25-28

    2.2.3 SERDES 技术28-30

    2.2.4 RocketIO 技术30-33

    2.2 互连设备实现结构设计33-41

    2.1.1 物理层设计34-36

    2.1.2 数据链路层设计36-41

    3 互连设备硬件及固件的设计41-59

    3.1 互连设备板的组成及结构41-44

    3.3.1 XC2VP20 FPGA42-43

    3.3.2 PCI 桥芯片43

    3.3.3 FLASH43-44

    3.3.4 光收发器44

    3.3.5 SDRAM44

    3.3.6 LED44

    3.2 FPGA 配置加载方式的设计44-46

    3.3 QL5064 桥芯片固件的主要设计46-50

    3.3.1 QL5064 PCI Core 特性46

    3.3.2 QL5064 User FPGA 设计46-50

    3.4 XC2VP20 FPGA 的主要设计50-53

    3.4.1 设计案例Mode150-51

    3.4.2 设计案例Mode251

    3.4.3 设计案例Mode351-52

    3.4.4 设计案例Mode452-53

    3.5 RocketIO 的设计要点53-54

    3.5.1 电源53

    3.5.2 时钟53-54

    3.5.3 高速差分信号线的布线54

    3.6 互连设备在PCI 总线上的映射54-59

    3.6.1 QL5064 PCI Core 制约和状态寄存器55-57

    3.6.2 QL5064 User FPGA 制约和状态寄存器57

    3.6.3 XC2VP20 FPGA 制约和状态寄存器57-59

    4 互连设备软件的设计与实现59-71

    4.1 驱动程序调用方式的选择59-60

    4.2 驱动程序的设计60-68

    4.2.1 需要实现的函数60-63

    4.2.2 任务同步和数据缓冲63-64

    4.2.3 驱动程序的组成64-68

    4.2.4 读写设备操作流程68

    4.3 驱动例程实现的关键点68-71

    5 互连设备的对接测试71-76

    5.1 测试平台和主要观测工具71-72

    5.2 互连设备自回路测试72-73

    5.3 互连设备对接测试73-76

    6 总结和展望76-78

    6.1 探讨工作的总结76-77

    6.1.1 课题探讨成果总结76-77

    6.1.2 本人探讨工作总结77

    6.2 进一步探讨方向77-78

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