苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的发送模块制造技术

本发明专利技术一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片ＩＰ核中的发送模块，该发送模块包括４个子模块，分别为握手适配器（Ｈａｎｄｓｈａｋｅ　Ａｄａｐｔｅｒ）模块、数据寄存器（ＤａｔａＲｅｇｉｓｔｅｒ）模块、发送控制器（ＴＸ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）模块和发送寄存器（ＴＸ＿Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）模块。其的目的在于对从主机系统接收的数据进行ＤＳ（Ｄａｔａ　Ｓｔｒｏｂｅ，数据滤波）编码并将其按串行数据发送出去。该苛刻环境抗辐照高速通信芯片ＩＰ核中的发送模块从主机系统接收要发送的８位的常字符，并把它们转变成１位的串行数据，并和制造出的Ｓｔｒｏｂｅ　Ｏｕｔ（滤波输出信号）一起发送出去。在苛刻环境下，这大大增强了数据在传输过程中的抗干扰能力，达到了降低误码率的目的。

【技术实现步骤摘要】
(一)
：本专利技术涉及一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的发送模块。该发送模块对数据进行数据滤波(DS)编码，并将其发送出去。属于通信
(二)
技术介绍
：苛刻环境嵌入式系统一般是指可以装载在卫星、飞机或地面上(野外露天、矿井等苛刻或危险环境)的无人值守监测控制系统，它具有对待测目标的参数进行长时间连续监测或周期监测的功能，用以实时获得待测目标空间、时间和频谱的动态变化信息，获取待测量的统计分布和预测其突变的几率，控制系统还会根据测量结果对系统实施相应的控制。为了适应苛刻环境下的工作条件，这些系统一般都是结构可重组和故障可检测的、可容错的综合系统，与一般嵌入式系统相比具有更高的可靠性与故障容错性。在空间科学探测、矿山安全监测、无人区监测、环境污染监测等自然灾害的预警系统中，由于被测环境中存在较强的电磁干扰(雷电等强电磁干扰)、辐射、单粒子事件(SEU)，所以，使用基于计算机的数据采集系统来完成监测任务是相当危险和不可靠的，而且系统的布控也难以实现。因此，研究苛刻环境嵌入式系统已经成为当务之急。如果能够将抗辐照高速通信芯片所需的全部核心电路(例如微处理器，抗辐照高速通信IP(Intellectual Property，知识产权)核模块、各种控制器与通信接口等)放在同一芯片上，就可以大幅缩小整个系统所占的面积，同时还会减少外围驱动接口单元及电路板间的信号传递，加快微处理器数据处理的速度，内嵌的线路还可以避免外部电路板上信号传递所造成的系统干扰。目前国内外仅有少数几个集成电路企业设计和生产抗干扰通信芯片，可以归纳为以下几个特点：●大部分芯片在功能上以全定制的ASIC(Application Specific-->Integrated Circuit)芯片为主，速率较低，一般在1Mbps量级。因而SOC(System On Chip)单芯片、高速率的设计是通信芯片的一个研究热点。●国外也正在研制抗辐照高速通信SOC单芯片，但片内集成的是单片机，由于单片机是IP(Intelligent Propriety)硬核，体系结构不可变，因此这种解决方案的灵活性差，价格高。●国内也朝SOC单芯片方向发展，目前还没有形成产品，也没有投入使用。其中，SOC，即为System On Chip：片上系统(系统级芯片)，一种结合了许多功能模块和微处理器核心的单芯片电路系统。是一种在结构上以嵌入式系统结构为基础，集软硬件与一体的系统级芯片。而SOPC，即为System On Programmable Chip：片上可编程系统，或者说是基于大规模PGA(Field Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)解决方案的SOC。它是现代计算机辅助技术、EDA(Electronic DesignAutomation，电子设计自动化)技术和大规模集成电路技术高度发展的产物。SOPC技术的目标就是试图将尽可能大而完善的电子系统，包括嵌入式处理器系统、接口系统、硬件协处理器或加速器系统、DSP系统、存储电路以及数字系统等，在单一的FPGA中实现，使得所设计的电路系统在其规模、可靠性、体积、功耗、功能、性能指标、上市周期、开发成本、产品维护及其硬件升级等方面实现最优化。IP核是具有知识产权的集成电路芯核的简称，其作用是把一组拥有知识产权的电路设计集合在一起，构成芯片的基本单位，以供设计时搭积木之用。其实可以把IP核理解为一颗ASIC，以前是ASIC做好以后供人家在PCB上使用，现在是IP核做好以后让人家集成在更大的芯片里使用。在抗干扰的通信芯片中，发送模块是必不可少的模块之一，负责通信中的信号和数据的发送工作，将直接关系到通信过程能否顺利进行。(三)
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的发送模块，对从主机系统接收的数据进行DS(Data Strobe，数据滤波)编码并将其按串行数据发送出去。该苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的发送模块从-->主机系统接收要发送的8位的常字符，并把它们转变成1位的串行数据，并和制造出的StrobeOut(滤波输出信号)一起发送出去。本专利技术一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的发送模块，该发送模块包括4个子模块，分别为握手适配器(HandshakeAdapter)模块、数据寄存器(DataRegi ster)模块、发送控制器(TX_Controller)模块和发送寄存器(TX_Register)模块，其结构如图1所示。其中，握手适配器模块向发送控制器模块发出发送数据的请求信号，发送控制器模块处理该请求信号后，反馈给握手适配器模块一个回应信号。该回应信号控制控制数据寄存器模块输出数据字符和时间码。发送控制器模块接收外来的外部的发送控制信号产生控制输出信号来控制发送寄存器模块的常字符、时间码等信号的输出。下面对4个子模块详细叙述如下：握手适配器模块用来控制发送数据字符和时间码。该握手适配器模块与发送控制器模块相互关联，通过一次握手过程建立起相互之间的连接。首先该握手适配器模块向发送控制器模块发出请求信号，在经过发送控制器模块的处理后，发送控制器模块将回应信号反馈给握手适配器模块，而回应信号可以控制握手适配器模块信号的输出。握手适配器模块的输出信号控制数据寄存器模块发送数据字符和时间码。数据寄存器模块用来寄存数据字符和时间码。该数据寄存器模块接收来自于握手适配器模块的控制信号，控制数据寄存器模块中的数据字符和时间码的输出。而由数据寄存器模块中输出的数据字符和时间码，将提供给发送寄存器模块，作为发送寄存器模块输出的数据字符和时间码。发送控制器模块用来控制输出数据字符的类型，并设定发送数据字符的优先级别，并由常字符发送标志信号通知该苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的另一模块——信誉模块。在该发送控制器模块中，来自外部的发送控制信号经过发送控制器模块的转化，生成控制输出信号。这些控制输出信号被提供给发送寄存器模块作为输入信号，发送寄存器模块依照控制输出信号来选择生成N-char(常字符)、时间码、FCT(Flow control token流控制标记)信号，其中N-char包括数据字符、EOP(End of packet包结束标志)或者EEP(Error end of-->packet包错误结束标志)。发送寄存器模块用来进行DS编码，并制造出滤波输出信号，同时根据发送控制器模块的控制输出信号所提供的信息，发送寄存器模块可以制造N-char、时间码、FCT信号。该发送寄存器模块可以检测第一个Null是否已经发出，通知给该苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的另一模块——控制模块，可以进入连接状态，还能够把从主机接收的并行数据(数据字符和时间码)转变成串行数据的一位数据。其中，该握手适配器模块与发送控制器模块的一次握手过程为：首先该握手适配器模块向发送控制器模块发出请求信号，在经过发送控制器模块的处理后，发送控制器模块将回应信号反馈给握手适配器模块，而回应信号可以控制握手适配器模块信号的输出。握手适配器模块的输出信号控制数据寄存器模块发送数据字符和时间码。其中，该发送控制器模块中，来自外部的发送控制信号经过发送控制器模块的转化，生成控制输出信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片ＩＰ核中的发送模块，其特征在于：该发送模块由握手适配器模块、数据寄存器模块、发送控制器模块和发送寄存器模块组成：　握手适配器模块用来控制发送数据字符和时间码，该握手适配器模块与所述的发送控制器模块相互关联，通过一次握手过程建立起相互之间的连接；　数据寄存器模块用来寄存数据字符和时间码，该数据寄存器模块接收来自于握手适配器模块的控制信号，输出的数据字符和时间码；　发送控制器模块用来控制输出数据字符的类型，并设定发送数据字符的优先级别，并由常字符发送标志信号通知给苛刻环境抗辐照高速通信芯片ＩＰ核中的另一模块－信誉模块；　发送寄存器模块用来进行ＤＳ编码，并制造出滤波输出信号，同时根据发送控制器模块的控制输出信号所提供的信息，发送寄存器模块可以制造常字符、时间码、ＦＣＴ信号，该发送寄存器模块可以检测第一个Ｎｕｌｌ是否已经发出，通知给苛刻环境抗辐照高速通信芯片ＩＰ核中的另一模块－控制模块，可以进入连接状态，还能够把从主机接收的并行数据转变成串行数据的一位数据。

【技术特征摘要】
1、一种苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的发送模块，其特征在于：该发送模块由握手适配器模块、数据寄存器模块、发送控制器模块和发送寄存器模块组成：握手适配器模块用来控制发送数据字符和时间码，该握手适配器模块与所述的发送控制器模块相互关联，通过一次握手过程建立起相互之间的连接；数据寄存器模块用来寄存数据字符和时间码，该数据寄存器模块接收来自于握手适配器模块的控制信号，输出的数据字符和时间码；发送控制器模块用来控制输出数据字符的类型，并设定发送数据字符的优先级别，并由常字符发送标志信号通知给苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的另一模块——信誉模块；发送寄存器模块用来进行DS编码，并制造出滤波输出信号，同时根据发送控制器模块的控制输出信号所提供的信息，发送寄存器模块可以制造常字符、时间码、FCT信号，该发送寄存器模块可以检测第一个Null是否已经发出，通知给苛刻环境抗辐照高速通信芯片IP核中的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：关永，张杰，朱虹，张伟功，尚媛园，万玛宁，陈金强，毛春静，刘永梅，赵冬生，潘巍，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]