基于快速以太网物理层的实时高速数字视频传输

从剖析快速以太网物理层的基本工作原理入手,解释了4B/5B数据编解码与时钟同步的基本原理,结合FPGA,阐述了基于典型物理层芯片RTL8208的高速数字视频传输的基本设计思想.给出了传输效率不低于90%视频数据MAC层帧格式以及实用的系统基本结构.最后就板级设计准则和关键设计参数进行了简要说明.

万兆以太网物理层技术

本文介绍了IEEE802.3ae标准中万兆以太网物理层应用参考模型及电平接口,分析了万兆以太网物理层10GBASE-X、10GBASE-R和10GBASE-W中编码子层(PCS)的工作原理,给出了两种物理介质相关子层关键电路芯片:10Gb/s时钟恢复电路芯片、12×3.125Gb/s激光驱动器芯片的测试结果。

基于CPLD的以太网物理层芯片视频传输系统

本文介绍了基于以太网物理层芯片实现光纤传输的数字视频系统的设计,给出了系统实现的结构框图及相关器件的选择;重点分析了Pal制彩色全电视信号的采集特点及量化位数的确定等问题,并讨论了通信协议的制定,具体给出本系统采用的帧格式。产品开发后,它的试验结果证明了本文设计的可行性与可靠性。

万兆以太网物理层编码子层转换芯片研究

研制了符合IEEE802.3ae万兆以太网10GBASE-R标准物理层编码子层转换芯片,该转换芯片采用单片FPGA进行10GBASE-R标准中万兆以太网16比特接口(XSBI)与10Gb介质无关接口(XGMII)的相互转换,实现了物理层编码子层(PCS)的全部功能,并在万兆以太网物理层传输实验系统中进行了验证。

10/100 Base-T以太网物理层的硬件验证

以10/100 Base-T以太网物理层的设计为基础,分别介绍了系统级芯片数字部分的硬件加速仿真,及借助FPGA实现数模混合验证的方法,并得出了两种验证方法的对比。最后,给出了10/100 Base-T以太网物理层芯片的流片结果。测试表明,整个系统的性能达到了设计要求。

控制系统以太网高级物理层应用综述

控制系统高级物理层(APL)技术将以太网应用从控制室推广到现场层,促成了信息技术(IT)和运营技术(OT)的融合。这具有重要的应用价值。针对以太网高级物理层(Ethernet-APL)的开发进程,列举了支持单位、NAMUR建议、与标准化组织合作、产品测试。2021年,相关机构正式发布Ethernet-APL的技术规格、工程指南和一致性测试计划。结合Ethernet-APL技术,介绍了开发进程、以太网的协议栈、体系结构,分析了Ethernet-APL技术在高通信速率、现场仪表大功率供电、长距离布线和危险区域安装等方面的优势。综述了Ethernet-APL技术在控制系统的应用发展及展望。

基于以太网器件的高性能工业现场总线FED

研究一种采用通用以太网物理层元件和FPGA器件构成的现场总线FED(Fieldbus based on Ethernet Devices),在片上系统(SOC,System On Chip)上开发出实用的现场总线通信装置.FED不需要复杂的驱动程序就可以实现链路层通信,在链路层基础上可以根据控制需要设计应用层通信协议.FED采用基于带飞读写功能的集总帧结构,使用主从式通讯.FED系统由1个主站和最多255个从站组成,实现了100 Mbit/s的高速实时通信.建立了实验系统,验证了FED总线可以满足数控机床等工业自动化设备的控制需求.

基于MC9S12NE64的以太网驱动的实现

通过研究飞思卡尔公司MC9S12NE64芯片的网络通信模块—以太网介质访问控制模块EMAC和10M/100M的以太网物理层驱动模块EPHY的基本工作原理,基于该芯片,完成了以太网驱动的硬件电路设计,实现了以太网驱动的软件编程,提供了基于该芯片进行网络通信的底层封装,为智能家居的研究奠定了基础.

10GBASE-X物理层并行光传输研究

研究了符合IEEE802.3ae标准的万兆以太网10GBASE-X物理层技术,建立了万兆以太网10GBASE-X物理层点到点并行光传输系统.该系统由10GE连接单元接口（XAUI）与10Gb介质无关接口（XGMII）转换芯片、4×3.125Gbit/s 850nm自制垂直腔面发射激光器（VCSEL）并行光发射模块与并行光接收模块构成.利用现场可编程门阵列（FPGA）实现了10GBASE-X物理层编解码子层（PCS）、物理介质连接子层（PMA）的全部功能,光互联采用2m并行12芯400MHz·km 62.5μm多模带状光纤.经逻辑分析仪（Agilent 1682A）在接收端低速IO引脚测试,在接收端恢复出发端的万兆以太网帧结构数据,逻辑功能正确.

基于Ethernet物理层芯片数字音频实时传输系统设计

介绍了基于以太网物理层芯片的数字音频实时传输系统设计和实现;以现场可编程门阵列(FPGA)与以太网物理层芯片DP83848C为核心给出了硬件与FPGA软件设计思路,实现了多通道数字音频实时性双向数据传输。

LED显示屏数据源控制器设计

介绍了一种LED显示屏数据源控制器设计方法,系统中采用FPGA作为控制器核心,它主要完成三个方面的任务:从USB2.0芯片接收显示数据并写入外部SDRAM;从SDRAM读出数据并变换成便于LED显示屏显示的数据格式;控制以太网物理层芯片通过四个快速以太网口将数据发送到传输线上。

过程自动化领域数字通信技术的应用与展望

通过阐述流程工业中过程自动化领域数字通信技术的工程应用与发展趋势,聚焦流程工业对数字化转型升级的重大需求,着重剖析了当前过程自动化领域普遍采用的现场总线、工业以太网、以太网-先进物理层、工业无线仪表、通用I/O等热点技术和前沿技术的国际标准、技术特点及适用范围。总结归纳各项技术的优点、缺点以及技术经济对比分析结果。最后,对过程自动化领域数字化信号传输及通信技术的应用与发展趋势进行了展望,并提出了建设性的意见。