【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及接口
,尤其涉及一种基于FPGA的高速串行收发接口及其工作方法。
技术介绍
传统的数据收发接口可分为并行接口和串行接口两种,并行接口传输速度快、单位时间信息量大,但是对硬件资源的需求大;串行接口对硬件资源要求低但速率相对慢。随着科技的发展,人们对信息处理及传输的要求越来越高,如何同时满足资源和速率的要求越来越受到业界重视,各种改进后的串行接口应运而生。目前通用的串行接口主要有USB、SATA、PCI-E、RapidIO、SDI等数据接口,其中;USB3.0是在USB2.0的数据线4线结构(电源,地线,2条数据)的基础上增加了4条线路,用于接收和传输信号,总线带宽高达5.0Gbps全双工,由于增加了4条线路,USB3.0的线缆会更“厚”,同时受限于主板接口、存储介质;SATA3.0总线带宽提升至6Gbps,但需要硬件芯片的支持;PCI-E3.0总线带宽达到了10Gbps,但是PCI-E接口协议庞大、硬件接口占用面积大,有些应用场景不适合,主要用于硬盘及显卡接口;RapidIO2.x标准支持5GHz和6.25GHz的传输速率,但是是基于数据包交换的互连体系结构,配置复杂,主要应用于嵌入式系统内部互连,支持芯片到芯片、板到板间的通讯,主要作为嵌入式设备的背板(Backplane)连接,适用于突发性通信,不适用于长报文、会话式的通信;SDI接口使用同轴电缆传输,硬件结构简洁,SDI接口能通过270Mbps的串行数字分量信号,对于16:9格式图像,能传送360Mbps的信号,但是SDI接口是专为建立数字音视频网络而设计的,使用同步网络技术,而不 ...
【技术保护点】
一种基于FPGA的高速串行收发接口,所述接口用于并行数据和串行数据的转换,包括:Custom MAC端、Custom IP端;其特征在于,所述Custom MAC端,用于与所述Custom IP端进行并行数据收发;所述Custom IP端,用于与对端Custom IP端进行串行数据收发;所述Custom IP端与对端Custom IP端通过同轴电缆相互连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的高速串行收发接口,所述接口用于并行数据和串行数据的转换,包括:CustomMAC端、CustomIP端;其特征在于,所述CustomMAC端,用于与所述CustomIP端进行并行数据收发;所述CustomIP端,用于与对端CustomIP端进行串行数据收发;所述CustomIP端与对端CustomIP端通过同轴电缆相互连接。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的高速串行收发接口,其特征在于,每根所述同轴电缆作为一个通道;每个CustomIP端收发两个方向各拥有最多32个通道;所述CustomMAC端包括:收/发缓存区FIFO、IP核初始化及配置电路、空闲码自检电路、失步恢复保护电路、收发并行驱动电路、通道纠码电路、超时保护电路;所述CustomIP端包括:PCS物理编码子层、PMA物理媒介适配层。3.根据权利要求2所述的基于FPGA的高速串行收发接口,其特征在于,所述IP核初始化及配置电路用于:上电对IP核进行复位及初始化操作,对寄存器进行参数配置;初始化前后对信道进行封锁保护;所述收发并行驱动电路包括发并行驱动电路和收并行驱动电路;发并行驱动电路按照通道并行数据位宽将发缓存FIFO中的数据增加特征字段,然后按使用PHY核提供的并行发送时钟输送到PHY核并行入口内;收并行驱动电路将PHY核并行出口数据以PHY核提供的并行接收时钟为参考送入通道纠码模块,处理后写入收缓存FIFO,供外部提取。4.根据权利要求2所述的基于FPGA的高速串行收发接口,其特征在于,所述PCS物理编码子层负责8b/10b编码和CRC校验,并集成负责channel绑定和时钟修正的弹性缓冲。5.根据权利要求2所述的基于FPGA的高速串行收发接口,其特征在于,所述PMA物理媒介适配层对变化后的并行数据进行并串转换,转换为串行数据流。6.一种基于FPGA的高速串行收发接口的数据发送方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、CustomMAC端、CustomIP端初始化;步骤二、CustomMAC端从外部接收数据,并行发送给CustomIP端;步骤三、CustomIP端接收并行数据,并转换为串行数据流,通过FPGA收发器发送至对端FPGA收发器。7.根据权利要求6所述的基于FPGA的高速串行收发接口的数据发送方法,其特征在于,所述CustomIP核初始化进一步包括:1.1、IP核初始化及配置电路上电,对CustomIP核进行复位并初始化;在复位及初始化期间进行信道保护;1.2、CustomIP端初始化后,进行空闲码实时自检及纠正;所述空闲码实时自检及纠正包括:当有数据时,接收数据;当无数据时,进行自检,接收空闲自检码,监测通道空闲状态是否异常;如果通道空闲状态异常则进入重新同步机制进行修复;如...
【专利技术属性】
技术研发人员:马宝顺,李英博,
申请(专利权)人:北京赛博兴安科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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