万兆以太网中64B/66B编解码的硬件实现方法

研究万兆以太网中的64B/66B的编解码规则及其内在的特性,提出了一种基于查找表和逻辑运算相结合的64B/66B编解码实现方法,具有使用资源少、编解码速度快、可靠性强等特点。该方法使用硬件描述语言VerilogHDL来实现64B/66B编解码的描述,通过Xilinx的FPGA器件进行仿真和综合,实现了具体的硬件电路,并且下载验证了该设计方法的有效性和可行性。不同速率的高速64B/66B编解码模块或芯片的设计可以采用该方法来实现。

基于FPGA的串行64B/66B编解码IP核设计与研究

串行传输技术具有速度快,成本低的特点,被广泛应用于高速通信领域。在高速串行系统中,FPGA器件结合了可编程性和高速I/O的优点,实现了高速,稳定的数字通信。本文基于FPGA开发环境,在vivado开发平台上使用VHDL语言编程设计了64B/66B编解码的IP核,完成了关键模块的功能仿真验证,为高速串行传输系统提供了一种有效的设计方法,具有一定工程意义。

基于FPGA的64B/66B编解码设计与实现

64B/66B编码是万兆以太网物理编码子层的重要组成部分,是IEEE推荐的10G通信的编码方式。文章主要研究64B/66B编码的编码准则以及一种基于查找表法的改进的编解码方法。该方法使用FPGA实现,实验结果与数据分析显示,该方案满足设计意图与协议的规定。

JESD204C协议接收端64 B/66 B链路层电路设计

提出了一种JESD204C协议接收端64 B/66 B链路层电路设计方案。利用增加位数据滑动状态方法,完成并行数据中同步头序列的检测,以避免并行的数据串化,减小电路设计的复杂度。采用并行设计方法,设计了解扰电路和12位循环冗余校验(12-bit Cyclic Redundancy Check,CRC12)校验电路的设计,以满足接收端64 B/66 B层以块为单位进行数据处理的要求。仿真与综合结果表明,设计电路的最高工作频率为484 MHz,单通道数据传输数率为32 Gbps,电路面积为15898.6μm^(2)。

氯代UiO-66吸附染色纸废水中罗丹明B和刚果红

为了进一步提高金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)的吸附性能,本文将有机配体对苯二甲酸替换为2-氯对苯二甲酸,合成了金属-有机骨架化合物UiO-66的衍生物——氯代UiO-66(UiO-66-Cl)。以UiO-66、木质活性炭(AC)和蔗渣作为参照,研究了UiO-66-Cl对染色纸废水中罗丹明B(Rh-B)和刚果红(CR)的吸附性能和对染料废水pH的适应性,优化其吸附工艺条件,基于等温吸附模型(Langmuir和Freundlich)拟合其最大吸附量,最终对该吸附剂的回收、解吸附和再利用性能进行评价。研究结果表明:UiO-66-Cl对两种染料(Rh-B和CR)的吸附性能和对染料溶液pH的适应性均显著高于UiO-66、AC和蔗渣;其对Rh-B和CR的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,属于非均质多位点的多层吸附;在10~1000mg/L的初始染料浓度范围内,该吸附剂对Rh-B和CR的最大吸附容量分别为94.28mg/g和151.84mg/g;与HCl(0.1mol/L)、NaOH(0.1mol/L)和95%(体积分数)乙醇溶液相比,乙醇-HCl溶液(0.1mol/L HCl与95%乙醇溶液的体积比为0.5∶99.5)是UiO-66-Cl的良好再生溶剂体系,染料初始浓度为50mg/L时,再生UiO-66-Cl对Rh-B和CR的移除率均接近90%。由此可见,UiO-66-Cl可作为一种稳定、高效且易再生的吸附剂应用于去除染色纸废水中的Rh-B和CR。

金属有机框架材料UiO-66-(COOH)2吸附去除染料废水中的亚甲基蓝和罗丹明B

为提高对废水中阳离子染料亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)的吸附性能,引入羧基基团,制备了表面带负电的金属有机框架材料UiO-66-(COOH)2。对所得样品进行了X射线衍射图谱分析、扫描电镜形貌分析、N2吸附脱附等温线分析、热重分析、傅里叶红外光谱分析。深入研究了UiO-66-(COOH)2对废水中MB和RhB两种染料的吸附性能和吸附机理。结果表明:由于静电作用的影响,引入羧基基团后的UiO-66-(COOH)2对MB和RhB的吸附性能均优于UiO-66的,分别超出32.4%和51.8%,且远高于活性炭吸附剂及其他羧基修饰材料的吸附量;UiO-66-(COOH)2在pH为3~10的范围内均具有较好的吸附性能,具有较强的pH适应性;吸附等温线拟合分析表明,UiO-66-(COOH)2对MB和RhB的吸附过程与Langmuir等温吸附模型吻合;吸附动力学拟合分析表明,UiO-66-(COOH)2对MB和RhB的吸附过程与准二级动力学方程吻合;经3次吸脱附循环后,UiO-66-(COOH)2对MB和RhB的吸附量分别减少了15.6%和22.5%,表明UiO-66-(COOH)2具有可再生循环使用潜力。

UiO-66-NH_(2)/BiOI复合材料的合成及光催化性能研究

本文采用水热法合成了一系列球状的UiO-66-NH_(2)/BiOI(UN/BOI)复合材料,并对复合材料的理化性质进行了分析研究。制备的UiO-66-NH_(2)(UN)的尺寸约为100nm,锚定在直径约为2μm的BiOI(BOI)表面及其内部,形成了高稳定性复合材料。光催化降解实验表明,5%UN/BOI纳米复合材料在可见光照射120min时,对罗丹明B的降解率达到91.7%,其催化速率常数(0.0183min^(-1))是纯BOI(0.0078min^(-1))的2.35倍。机理研究表明,复合材料的异质结构促进了光催化过程中光生电荷的分离和传输,降低了光生电子-空穴对的复合率,从而提升复合材料的光催化性能。

K7-GTX与VU9P-GTY高速数据远距离通信应用

在现代高速数据通信领域,数据量快速增长,对通信速率需求越来越高,高速串行收发器GTX/GTH/GTY成为高速通信领域中非常重要的解决方案。文中对不同系列高速串行接口进行远距离高速数据通信与验证,采用Kintex-7 GTX与Virtex UltraScale+系列的VU9P GTY接口进行非板间接口测试,高速接口间通过1 m长的定制高速线缆连接,通过配置Aurora64B/66B协议IP核设计收发双向数据通信程序,实现了单通道10 Gbit/s的通信速率,并确保数据收发正确。通过IBERT的远端回环实验进行眼图测试和误码率测试,通过ILA测试接收到的有效数据传输无误码,并且系统稳定可靠,满足实际使用需求。

多通道遥感图像光纤高速传输系统

遥感相机一般使用TLK2711接口输出图像数据,地面测试设备不能直接对其采集存储。文中设计了一种多通道遥感图像高速光纤传输系统,可对相机输出的TLK2711图像数据进行采集与缓存,并通过光纤接口传输给存储设备。实现了遥感相机与地面存储设备之间的高速图像数据通信,解决了现有地检存储设备不能直接进行数据通信的问题。系统设计了多通道TLK2711图像采集模块,多路图像数据分时复用处理模块,基于Aurora64B/66B传输协议光纤传输模块等,使相机图像数据稳定可靠地传给地面存储。经过实验测试,系统图像数据采集准确,数据传输无误码。系统效率高,稳定可靠,满足实际使用需求。

柴石退热颗粒对流行性乙型脑炎病毒CQ11-66的影响

目的探讨柴石退热颗粒对流行性乙型脑炎病毒CQ11-66的影响。方法选取2015年5月~2016年12月在河南省中医院住院的流行性乙型脑炎患者150例,按随机数字表法将其分为两组,各75例。对照组行常规综合治疗,观察组在对照组基础上加用柴石退热颗粒。两组均治疗15 d。治疗后观察两组临床疗效以及症状改善时间,比较两组患者住院时间以及治疗前后血清中神经元特异性烯醇化酶(NSE)、过氧化脂质(LPO)、白细胞介素-2(IL-2)含量。结果观察组痊愈率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),观察组总有效率虽高于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。观察组体温恢复正常时间、神智恢复正常时间及头痛、呕吐、抽搐缓解时间均明显短于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组平均住院时间明显短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组患者血清中NSE、LPO含量均明显低于治疗前,IL-2含量明显高于治疗前,差异均有统计学意义(P<0.05)。但两组治疗后血清中NSE、LPO、IL-2含量比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论柴石退热颗粒对流行性乙型脑炎病毒CQ11-66有明显的治疗效果,能够明显缩短患者住院时间,加快症状改善,有效减轻患者痛苦,值得广泛推广。

一种符合JESD204C协议的并行FEC译码器

基于JESD204C协议,设计了一种适用于64B/66B链路层的并行FEC译码器。该电路采用64位并行处理方案,降低了电路对时钟频率的要求。针对协议使用的缩短(2074,2048)二进制循环码,设计了快速旋转电路,降低了电路设计的复杂度。使用Modelsim软件完成了功能验证,结果表明,译码器能够完成数据收发、纠错和报错等功能。采用了TSMC 65 nm标准数字工艺库,在Design Compiler平台上完成了逻辑综合,报告显示,译码器电路工作频率为500 MHz时,时间裕度为0.10 ns,单通道数据处理速度可达32 Gbit/s。

万兆以太网物理层解码电路设计

采用 0 18umCMOS工艺设计了万兆以太网 10GBASE R标准的物理层电路芯片 .该芯片接收 16路 64 4 5 3Mb/s的并行数据 ,输出 72路 15 6 2 5Mb/s的并行数据 .电路采用并行处理方式 .

通用高速数据采集及测试平台设计

在图像和雷达等信号处理领域中,一个系统往往需要多块信号处理板进行协同工作,为了实现各个电路板之间的高速数据传输和通信,设计出了一种新型高速数据采集测试平台;平台采用64B/66B编码,同时兼容8B/10B编码,使用光纤作为传输介质,采用高性能FPGA为处理器实现高速数据收发;测试证明,采用64B/66B编码方式的平台相较于采用8B/10B编码方式的平台能够在大幅提高传输效率的同时减少数据冗余率;该平台设计通用性强,提高了通信速率的同时简化了外围线路的复杂性,可以为超高速数据采集提供更为高效的硬件支撑,并已得到了广泛的应用,具有较强的实用性。

氨基酸修饰的锆基MOFs萃取罗丹明B的研究

近年来金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是各研究领域的研究热点,因其多孔、比表面积大及其可调的孔径,易于进行结构修饰,MOFs在吸附分离领域多有应用.使用不同的载体对水体中的罗丹明B(RhB)进行吸附实验,尽可能提高对RhB的吸附率,可大大减少水体中RhB的含量,从而降低其危害性.本研究以均苯四酸官能化的UiO-66-(COOH)_(2)为载体,使用甘氨酸(Gly)和谷氨酸(Glu)对其进行修饰,采用单一变量法改变萃取条件对罗丹明B进行萃取,并运用粉末X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)进行表征,采用荧光分光光度法研究其吸附罗丹明B的能力.

传感器高速采集传输系统中Aurora协议测试分析

针对传感器高速数据采集传输系统中多现场可编程门阵列(FPGA)互连的高吞吐量数据传输要求,设计了以Kintex—7 FPGA为硬件核心的测试系统,用于测试以FPGA内部集成的高速串行收发器为载体的Aurora 64 B/66 B协议。在板级调试环境中,通过在线调试模块,采样测试了Aurora 64 B/66 B协议不同帧格式下的通道数据传输率,分析了协议帧格式与通道数据传输率的关系并对分析结果可靠性进行验证。结论表明:在不同的帧间隙下合适的帧长值既可以在Aurora 64 B/66 B协议通道吞吐量范围内满足通道数据传输率需求又避免盲目增加帧长值带来的问题。

一种板级高速串行传输接口设计

在计算机和电子工业应用中板级间的高速传输接口设计一直扮演着至关重要的角色。所需传输的数据量与日俱增,本文提出了一种基于高速串行收发器的板级传输接口设计方案,使用光纤作为传输信道,降低了误码-率;采用的Aurora 64B/55B协议使得编码开销降到了3%左右,相比于上一代传输协议,大大增加了有效数据传输率,测试结果表明,此方案可以实现500Mbps到200Gbps以上的数据吞吐量。

万兆以太网物理层编码芯片设计

提出了一种并行处理的编解码方案。采用这种方案 ,设计了万兆以太网 1 0 G BASE-R标准的物理编码子层发送端芯片。芯片由 64b/ 66b编码、扰码和变速箱 3部分组成。考虑到测试问题 ,该芯片内置了伪随机码数据源。这种方案的优点是逻辑简单、速度快。芯片采用 TSMC 0 .1 8μm CMOS工艺 ,用全定制方式实现。芯片引脚分布时参照 PLCC48规格。

聚酰胺亲和膜用于去除内毒素的研究 Ⅰ亲和膜的制备和特征

以尼龙６６膜为基质，用环氧氯丙烷、戊二醛、二溴丙烷、羰基二咪唑试剂对用盐酸水解后的尼龙６６膜进行活化，共价键合上乙二胺、己二胺等不同长度的间隔臂和组氨酸、粘多菌素Ｂ等亲和配基，配基含量达３０μｍｏｌ／ｇ以上。亲和膜装入专门设计制造的膜分离器中，能有效地去除水溶液中的内毒素，去除率一般在９０％以上。该膜对内毒素的亲和容量为０２ｍｇ／ｇ，表观脱附常数为３０４×１０－８ｍｏｌ／Ｌ，亲和膜可用碱、脱氧胆酸钠、盐、无热原水进行洗涤再生。

40 Gb/s甚短距离并行光传输信号格式转换模块实现

根据OIF-VSR5-01.0的CWDM协议,对40 Gb/s甚短距离(VSR)并行光传输电信号转换实现原理和方法进行了研究,在高速的可编程逻辑器件FPGA(field programmable gate array)上,使用硬件描述语言,完成了对时钟数据恢复、信道去斜移、64b/66b转换、帧对准和扰码与解扰等功能模块的设计,实现了SFI-5接口与OIF-VSR5-01.0接口电信号格式的相互转换,建立了符合4信道CWDM协议的IP核。

磁性金属有机骨架材料制备及吸附性能研究

利用溶剂热法合成了CoFe_(2)O_(4)@UiO-66和NiFe_(2)O_(4)@UiO-66磁性金属有机骨架复合材料(MMOFs),以其为吸附剂对罗丹明B(RhB)溶液进行吸附。采用紫外可见分光光度计(UV)测定吸光度并计算吸附量,以其作为评价指标,考察MMOFs对RhB的吸附能力;采用X射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、振动磁强计(VSM)、比表面积分析仪(BET)和傅里叶红外分光光度计(IF-IR)等对CoFe_(2)O_(4)@UiO-66和NiFe_(2)O_(4)@UiO-66进行表征。结果表明,合成的磁性金属有机骨架材料的形貌均匀、结晶度高,具有高的饱和磁化强度和比表面积,MMOFs具有金属有机骨架材料和磁性材料的双重优点。CoFe_(2)O_(4)@UiO-66对罗丹明B有较高的吸附能力(最大值为63.3 mg/g),并且可以重复使用。