PCIE2.0的超远距离传输实现

PCIE2.0作为用于芯片间和板间互连的、高性能、点对点、基于报文互换的新型I/O互连技术,已被公认为行业的标准,在计算机系统中得到了广泛应用。PCIE2.0在物理层采用基于SERDES的串行通信技术,数据传输速率可达5Gbps,最多支持32通道。随着信号频率的增加,信号完整性问题变得日益突出,衰减、串扰和抖动的共同作用导致信号严重失真,传输距离受到限制。采用一种高效能的中继芯片,对PCIE2.0总线高速串行信号进行中继,实现了远距离传输,并在实际系统中得到了验证。

基于PCIe2.0的Camera Link接口相机模拟系统设计

目前,为了进行空间科学实验,多种卫星搭载航天CCD相机以便获取图像数据;而在地面对星载图像处理系统的工业检测需要大的分辨率及更高灵敏度的CCD工业相机;Camera Link格式的视频信号接口具有传输速率快、电子噪声干扰小等优点,广泛的应用于航天CCD相机中;由于CCD工业相机的价格高昂、输出不够灵活等限制原因,需要设计一款基于PCIe2.0的Camera Link接口相机模拟系统,代替航天CCD相机,作为星载图像处理系统检的检测时的信号源;该相机模拟系统以FPGA为核心,由DDR3存储器、Camera Link驱动芯片、PCIe接口等组成,实现输出分辨率高达8 000×6 000的多种分辨率的图像数据,可以灵活的输出测试所需的特定图像,为星载图像处理系统检的检测提供稳定灵活的图像数据,以满足对星载图像处理系统检测测试的需求。

PCIE2.0中8b/10b编码器的实现与扩展

针对用于PCIE2.0物理层的8b/10b编码器及其扩展的16b/20b编码器,设计了一种新的实现方式.将8b/10b编码分为5b/6b编码和3b/4b编码两个子模块,根据PCIE2.0协议中规定的编码表采用极性分组和卡诺图化简的方式得到子模块逻辑表达式并组合实现8b/10b编码.然后分析了由其扩展的16b/20b编码器中3种不同流水线级数的实现方式,使用Synopsys的Design Compiler工具在SMIC55 nm工艺下进行综合,在250 M时钟频率下的组合逻辑资源面积仅为223μm^2,并根据综合结果分析了流水线级数对编码器性能的影响.

NVMe高速存储访问接口的Zynq实现

针对SATA接口存储器数据传输率低、协议实现复杂等问题,面向高速数字信号存储需求,本文设计实现了一种基于Xilinx公司Zynq系列FPGA实现NVMe高速电子盘访问接口实现方案。该方案使用Zynq系列FPGA中PCIe 2.0物理层、数据链路层和传输层协议,ARM硬核运行C语言实现应用层协议,符合NVME Express Revision 1.4a标准。此种方案架构既能够充分实现NVMe协议的高速传输特性,又能够降低程序编写难度,缩短工程项目的开发验证工期,适用于于大部分高速存储应用场景。