专利汇可以提供一种基于FPGA的高速串行收发系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于FPGA的高速串行收发系统。串行收发器组包含N个收发器,N>2,数据发送模 块 使用其中一个收发器作为同步 帧 数据收发器,用于同步帧数据的发送;数据发送模块使用另外N-1个收发器作为数据收发器,用于加扰数据的发送;数据接收模块包含同步帧解析模块、数据解扰模块、数据同步模块;同步帧解析模块根据同步帧数据解析出同步控制 信号 ;数据同步模块使用所述同步 控制信号 对加扰数据进行对其操作;数据解扰模块根据对齐后的加扰数据恢复出数据发送模块发送的原始数据。本发明提高了传输效率和传输线速率,增加了并行传输带宽,降低了数据传输延迟。,下面是一种基于FPGA的高速串行收发系统专利的具体信息内容。
1.一种基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,包括串行收发器组、数据发送模块、数据接收模块、发送端复位控制模块、接收端复位控制模块;
数据发送模块内包含同步帧合成模块和数据加扰模块,同步帧合成模块用于合成同步帧数据,数据加扰模块用对原始数据进行加扰形成加扰数据;
串行收发器组包含N个收发器,N>2,数据发送模块使用其中一个收发器作为同步帧数据收发器,用于同步帧数据的发送;数据发送模块使用另外N-1个收发器作为数据收发器,用于加扰数据的发送;
数据接收模块包含同步帧解析模块、数据解扰模块、数据同步模块;同步帧解析模块根据同步帧数据解析出同步控制信号;数据同步模块使用所述同步控制信号对加扰数据进行对其操作;数据解扰模块根据对齐后的加扰数据恢复出数据发送模块发送的原始数据。
2.如权利要求1所述的基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,参考时钟由同步帧数据收发器时钟管脚输出后经FPGA内嵌锁相环滤波后作为基准时钟提供给数据发送模块、数据接收模块以及各收发器;外部输入的全局时钟经FPGA内嵌锁相环滤波后提供给发送复位控制模块和接收复位控制模块。
3.如权利要求1所述的基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,发送端复位控制模块完成收发器组复位,发送端复位控制模块内部的状态机给出复位信号后,若在设定的等待时间内未完成收发器组的复位,则回到初始状态重启复位流程;收发器组完成复位后,设置收发器内部时钟相位参数,当时钟相位对齐后,发送端复位控制模块完成数据发送模块的复位;发送端复位控制模块完成各项复位工作后继续监视复位控制信号和锁相环锁定状态,判断是否需要重启发送端的复位流程。
4.如权利要求1所述的基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,接收端复位控制模块由状态机完成,接收端复位控制模块在收发器组复位完成后,完成数据接收模块的复位,并继续监视锁相环锁定状态信号和数据接收模块给出的数据对齐标志信号,判断是否需要重启接收端复位流程。
5.如权利要求1所述的基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,在N-1路原始数据被加扰后,同时送达给同步帧合成模块以及各通道对应的数据收发器,并行的加扰数据经过数据收发器串化后发送到各个传输通道上;同时,同步帧合成模块为加扰后的数据添加同步帧头和同步控制信息后形成同步帧数据,并将同步帧数据发送给帧同步收发器,帧同步收发器对同步帧数据串化后发送到对应的传输通道上。
6.如权利要求5所述的基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,同步帧数据包括帧头和数据字段;帧头由三个时钟节拍组成,依次为同步帧头0、同步帧头1、同步控制信息;其中,同步帧头0与同步帧头1用于标识同步帧的开始;帧头之后的数据字段依次放置各通道的加扰数据,每个通道的加扰数据占用4个时钟节拍。
7.如权利要求1所述的基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,接收端收发器组将传输通道上的串行数据恢复成N-1路加扰数据和一路同步帧数据;同步帧数据送给同步帧解析模块,同步帧解析模块内的状态机解析出同步信息;数据同步模块利用同步信息将接收的加扰数据进行数据对齐;对齐后的加扰数据送给数据解扰模块进行数据恢复,得到原始数据流。
8.如权利要求1所述的基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,同步帧解析模块内同步流程由状态机实现,状态机复位后,首先在同步数据帧内寻找帧头,超过设定时间未找到帧头的,则通过移位缓冲池滑动搜索数据窗,改变同步帧数据延迟,并再次寻找帧头;找到帧头后进入等待帧头锁定状态,并持续跟踪帧头位置,连续找到帧头的数量到达预设门限后,进入同步帧锁定状态;在同步帧锁定状态,状态机持续监视同步帧通道的数据状态,在每个固定位置判断同步帧头0和同步帧头1是否正确,若均正确,则根据同步帧数据内的数据解析出各通道的同步信息与控制命令,否则进入对应的错误计数状态,当连续错误个数超过预设门限时,重新开始同步流程。
9.如权利要求1所述的基于FPGA的高速串行收发系统,其特征在于,数据同步模块内同步流程由状态机实现,N-1个数据通道分别由N-1个状态机独立控制完成数据同步;状态机在帧同步完成后,各状态机等待下一个同步帧数据的起始位置的到来;进入数据比较流程后将某数据通道连续4个时钟节拍的数据与同步帧数据内对应位置的数据进行比较,如果比较结果均一致,表示该通道数据已经完成相对于同步帧数据的对齐工作,如果存在数据失配,则失配计数器加1,当失配计数值超过预设门限时,则滑动缓冲池改变数据搜索窗口的延时,再次进入上述循环;当某通道完成数据对齐后,给出状态标志信号,状态机进入数据监视阶段,实时监测各通道的数据传输状况。
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