基于FPGA实现高速串行链路数据恢复的方法

为解决高速串行链路数据时钟异步时数据恢复问题,提出了基于FPGA的高速串行链路数据恢复方案,设计了本地时钟与锁相环输出时钟组成的混合时钟域,阐述了在不同相位高速串行数据采样原理与采样过程,分析了采样位置判决原理与数据有效判别方法,实现了高速串行链路数据的恢复;通过逻辑仿真与试验验证,在时钟速率与数据速率不同的情况下,该方法能够有效恢复串行数据,数据速率可达400Mb/s,在数据通讯领域有广泛应用前景。

高速串行链路中的一种数据提取方法

串行链路通信技术能够减少大规模系统互连的复杂性 ,提高互连网络的系统带宽。由于串行链路没有提供统一时钟采样数据 ,因此数据及同步信息的提取是其关键技术。本文针对数据提取问题对三种已有的实现方法进行了分析 ,并提出了一种无需调整时钟相位的收端直接选择法。该方法逻辑简洁 。

串行链路IBIS-AMI模型信号完整性分析及优化

为解决高速串行链路通信时由于均衡器未精细配置导致的信号完整性问题,通过研究IBIS-AMI模型均衡结构对信号完整性的影响,使用田口试验法建立仿真试验,实现各均衡参数优化,解决了均衡器参数需要精细配置的问题。建立并分析一阶线性模型,对最佳参数组合下的眼图做出预测,并将仿真值与预测值进行对比,验证了最佳参数组合的准确性。在最佳均衡参数下,发射端与接收端得到的预测值和仿真值最大偏差不超过6%,证明了该最佳参数组合是准确的。眼图扩张程度提升了25%,信号质量明显变好,为系统驱动程序设置与信号完整性研究提供了较好的指导与参考。

高速串行数据传输链路中固定延时设计

在高能物理实验中,由于需要预测数据传输时间,触发器和高速数据传输系统需要具有固定延时的串行链路。然而,当前嵌入在最新一代可编程逻辑门阵列(FPGA)中的高速收发器通常是不带固定延时能力的。给出了基于LOCic编解码器的固定延时传输设计。讨论了LOCic解码器中帧头位置鉴别寄存器与数据串行传输相位延时间的关系。实验和测试结果表明给出的固定延时设计简单,可靠可行。

高速光纤链路通信HSSL的设计与实现

光刻机工件台控制系统是一种典型的分布式控制系统,定位精度和运动精度要求达到纳米级,其复杂的控制系统要求具有强实时性和高度同步性。针对上述特点,该文设计了一种基于光纤通信的高速串行链路(HSSL)互联方案。该设计中自定义光纤传输通信协议,包括数据帧、应答帧、触发帧。并通过FPGA编程实现光纤传输通信协议。通过实验表明,该光纤通信传输数据具有正确性、高可靠性、抗电磁能力强等特点,具有重要的工程应用价值。

一种新型的串行链路分析技术——统计眼图分析

在高速串行链路中,仿真是保证系统设计正确性的重要手段。缩短仿真周期,是提高设计效率的保障。本文介绍的一种基于数学统计与频域分析相结合的眼图绘制方法,能够根据误码率要求迅速绘制出眼图,完成系统仿真,并预测链路性能,根据结果快速判断适合于特定通路的均衡设置。

基于信号完整性的万兆通信系统的优化设计

随着信息技术的快速发展,万兆以太网在大数据网络传输中扮演着重要的角色,然而其超高的速度使其在设计改进时就必须考虑信号完整性问题。针对万兆以太网卡高速链路的改进设计问题,分析了改进前后高速串行链路的传输特点,并建立了该链路的仿真模型,通过实测眼图对仿真模型进行了验证。对于改进方案的仿真结果,从信号完整性方面进行了分析优化,并投板测试。测试结果表明,改进后万兆以太网卡信号质量与改进前相当,改进方案一次成功,网卡运行稳定,能为用户带来高效、便捷的使用体验。

分布式运动控制系统HSSL通信设计与实现

为了满足强实时性分布式运动控制系统中多处理器高速互连的要求,设计了一种使用光纤作为通信介质的高速串行链路(HSSL)通信解决方案,详细描述了HSSL的物理层结构、传输层和应用层协议以及FPGA编程实现的方法。该通信方案已经在步进扫描光刻机研制项目中得到成功应用,实践证明其具有可靠性高、协议开销小、抗电磁干扰能力强、编程容易等优点。

一种基于新体系结构的空间固态记录器原型系统

为适应未来对地观测卫星系统对数据吞吐速率和通信带宽的增长需求,本文提出并实现了一种基于新体系结构的,由若干存储模块依靠高速串行互连构成的空间固态记录器原型系统.存储模块采用DDR SDRAM提高吞吐率,配置高速串行接口完成模块间互连,利用单数据总线、双地址总线的存储拓扑结构增加模块内部存储容量,并使用可编程逻辑器件FPGA管理和控制存储资源.同时,应用多层次通信接口协议保证通信链路质量.单模块存储容量可达8GB,访存带宽可达3.2GBps,物理通信带宽高达25Gbps.模块间的高速串行链路误码率可低于10-11.

一种新的数据相关性抖动估计方法

本文提出了一种直接提取眼图轮廓线的新方法来快速估计高速串行链路中的数据相关性抖动。该方法根据串行链路的脉冲响应来设置激励序列,构造出位序模式中的极端条件,从而直接生成眼图轮廓线,而且从它得到的眼图信息与完整眼图完全一致。与常用的长伪随机码方法相比,该方法只需要少量的激励序列,就可以估计出任意串行链路的数据相关性抖动峰峰值。实验结果表明,此方法简单、准确、有效,极大地方便了高速串行链路的眼图生成和数据相关性抖动度量。

一种6 Gbit/s低功耗低抖动电压模发送器

提出了一种应用于高速串行链路中的基于二阶预加重和阻抗校正技术的6 Gbit/s低功耗低抖动电压模(VM)发送器。在综合分析阻抗、供电电流和输出驱动器预加重等因素影响的基础上,采用了多种技术来提高发送器的信号完整性,主要包括:设计了一种阻抗校正电路(ICU)以保证50Ω的输出阻抗并抑制信号反射,提出了一种自偏置稳压器用来稳定电源电压,同时设计了一种信号边沿驱动器用以加速信号的转换时间。最终,整个发送器在65 nm CMOS工艺平台进行设计。后仿真结果表明,发送器工作在6 Gbit/s时,远端输出眼图高度大于800 m V,均方根抖动小于2.70 ps。发送器的功耗为16.1 m A,占用面积仅为370μm×230μm。

PLC热备系统及其应用

通过分析AB公司PLC热备系统的硬件结构和工作原理 ,解释热备系统发生切换时出现输出跳变和存在数据不完整现象的原因 ,给出利用高速串行链路进行热备编程而解决这一问题的方法 。

新产品新技术(182)

6G的PCB趋势在6月中旬EIPC举办了现场会议,爱立信的工程师介绍6G的PCB趋势,认为PCB技术的驱动因素:更小的线路空间和通孔尺寸、高速串行链路、低损耗材料、高功率大电流、光导纤维和热管理,面对制造业的环境影响,必须考虑能源效率和避免有害物质。为了应对6G PCB技术的挑战,层压板包括低Dk(小于3)、低Df,涵盖-40℃至+220℃的温度范围。未来6G材料的新树脂开发,需要OEM、PCB供应商和基材供应商之间的合作。

空间相机检测设备的高速信号传输技术

为了验证及评估空间相机检测设备的高速串行信号传输的可靠性,提出了对设备的高速信号链路进行建模及协同仿真的方法.首先建立了高速串行信号链路的混合模型,包括高速收发器通用模拟电路仿真器(HSPICE)模型、收发器晶片到封装焊球之间键合线的RLGC模型、仿真软件SIwave提取的印制电路板(PCB)布线的S参数模型和SATA连接器及其线缆的S参数模型.然后基于ADS仿真平台,通过频域的S参数仿真和时域的眼图仿真,分析了整个信号链路以及各互联结构对高速信号传输的影响.频域和时域仿真结果均表明该传输链路支持3.125Gbit/s的传输协议RapidIO最高传输速率,系统实际测试的误码率低于1×10-14.提出的建模与仿真方法也适用于其他各种高速串行传输系统.