基於fpga的高速串行接口的製作方法

2023-09-22 07:48:10 1

專利名稱：基於fpga的高速串行接口的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及基於FPGA的高速串行接口，屬於集成電路數據傳輸領域。
背景技術：
FPGA可以處理的數據形式都是並行數據，所以要實現FPGA與其他器件的通信，一般都需要佔用較多的數字I/O引腳，但是隨著對信息流量需求的不斷增長，晶片的管腳數並不可能無限制的增加，傳統的並行接口技術成為進一步提高數據傳輸速率的瓶頸。而由於串行通信對連接線的要求很小，一般只需要發送和接受兩個接口，而且由於硬體工藝和傳輸工藝的提高，串行通信的通信速率也已經得到了較大的提升，因此，目前的FPGA與外界的接口不能滿足日益發展的需求。
發明內容本實用新型目的是為了解決目前的FPGA與外界的接口不能滿足日益發展的需求的問題，提供了一種基於FPGA的聞速串行接口。本實用新型所述基於FPGA的高速串行接口，它包括SFP模塊和FPGA，FPGA內構建核心處理器、A/D轉換電路、接收FIFO、發送FIFO和D/A轉換電路，SFP模塊的電信號輸出端與A/D轉換電路的模擬信號輸入端相連,A/D轉換電路的數位訊號輸出端與接收FIFO的輸入端相連，接收FIFO的輸出端與核心處理器的數據輸入端相連，核心處理器的數據輸出端與發送FIFO的輸入端相連，發送FIFO的輸出端與D/A轉換電路的模擬信號輸出端與SFP模塊的電信號輸入端相連。本實用新型的優點:能實現多通道光纖通信，通信速率可達到1.0625Gbps、
2.125Gbps和4.25Gbps ;對其他類型的串行通信協議具有一定的通用性；

圖1是本實用新型所述基於FPGA的高速串行接口的原理框圖。
具體實施方式
具體實施方式
一:下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述基於FPGA的高速串行接口，它包括SFP模塊I和FPGA2，FPGA2內構建核心處理器2_1、A/D轉換電路2_2、接收FIF02-3、發送FIF02-4和D/A轉換電路2-5，SFP模塊I的電信號輸出端與A/D轉換電路2-2的模擬信號輸入端相連，A/D轉換電路2-2的數位訊號輸出端與接收FIF02-3的輸入端相連，接收FIF02-3的輸出端與核心處理器2-1的數據輸入端相連，核心處理器2-1的數據輸出端與發送FIF02-4的輸入端相連，發送FIF02-4的輸出端與D/A轉換電路2-5的模擬信號輸出端與SFP模塊I的電信號輸入端相連。核心處理器2-1選用Altera公司的Quartus II生成的IP核。[0011]SFP模塊I能實現光電的轉換,並通過光纖與外界進行信息傳輸，SFP模塊I將光信號轉換成電信號為再發送給A/D轉換電路2-2，經FPGA2處理後的數據要發送出去時，要由SFP模塊I將電信號轉換成光信號通過光纖發送出去。本實施方式中所述FPGA2選用的是Altera Stratix II GX系列的FPGA，它擁有四個可配置的高速收發器(Transceiver)通道，每個通道均可配置為單幅或雙幅，分別具有8b/10b 的 SEDERS (Serializer/Deserializer,串行器 / 解串器)和 16b/20b 的 SEDERS，數據速率分別能達到 600Mbps-3.125Gbps 和 lGbps-6.25Gbps。接收FIF02-3和發送FIF02-4主要解決不同時鐘域之間的數據不同步和數據的位
寬轉換。
具體實施方式
二:本實施方式是對實施方式作進一步說明，FPGA2內還構建有存儲器2-6,核心處理器2-1的存儲輸入輸出端與存儲器2-6的輸入輸出端相連。
權利要求1.基於FPGA的高速串行接口，其特徵在於，它包括SFP模塊(I)和FPGA⑵，FPGA(2)內構建核心處理器(2-1)、A/D轉換電路(2-2)、接收FIFO (2-3)、發送FIFO (2-4)和D/A轉換電路(2-5)， SFP模塊(I)的電信號輸出端與A/D轉換電路(2-2)的模擬信號輸入端相連，A/D轉換電路(2-2)的數位訊號輸出端與接收FIFO (2-3)的輸入端相連，接收FIFO (2-3)的輸出端與核心處理器(2-1)的數據輸入端相連，核心處理器(2-1)的數據輸出端與發送FIF0(2-4)的輸入端相連，發送FIFO(2-4)的輸出端與D/A轉換電路(2-5)的模擬信號輸出端與SFP模塊(I)的電信號輸入端相連。
2.根據權利要求1所述基於FPGA的高速串行接口，其特徵在於，FPGA(2)內還構建有存儲器(2-6)，核心處理器(2-1)的存儲輸入輸出端與存儲器(2-6)的輸入輸出端相連。
3.根據權利要求1或2所述基於FPGA的高速串行接口，其特徵在於，核心處理器(2-1)選用Altera公司的Quartus II生成的IP核。
專利摘要基於FPGA的高速串行接口，屬於通信領域，本實用新型為解決目前的FPGA與外界的接口不能滿足日益發展的需求的問題。本實用新型包括SFP模塊和FPGA，FPGA內構建核心處理器、A/D轉換電路、接收FIFO、發送FIFO和D/A轉換電路，SFP模塊的電信號輸出端與A/D轉換電路的模擬信號輸入端相連，A/D轉換電路的數位訊號輸出端與接收FIFO的輸入端相連，接收FIFO的輸出端與核心處理器的數據輸入端相連，核心處理器的數據輸出端與發送FIFO的輸入端相連，發送FIFO的輸出端與D/A轉換電路的模擬信號輸出端與SFP模塊的電信號輸入端相連。
文檔編號G06F13/40GK203070283SQ201320074470
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月17日 優先權日2013年2月17日
發明者劉道森, 孫豔梅, 吳學峰 申請人:齊齊哈爾大學