多路高速串行數(shù)據(jù)交換技術(shù)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著信息網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和信息系統(tǒng)互聯(lián)性的日益增強(qiáng)，數(shù)字化信息呈現(xiàn)出爆炸性的增長趨勢，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨。在軍用領(lǐng)域，信號密集交織且信號形式愈發(fā)復(fù)雜，高速大容量存儲陣列設(shè)備的研制顯得十分必要。擁有高速率、抗干擾性等優(yōu)勢的差分串行傳輸技術(shù)已經(jīng)替代傳統(tǒng)的單端并行接口技術(shù)成為高速接口技術(shù)的主流。與此同時，以光纖為傳輸介質(zhì)的光通信得到了廣泛的應(yīng)用，光收發(fā)模塊正是利用了光纖這一高速傳輸特性，從而很好的解決了長距離有線通信在傳輸方面的問題。
　

2、　本文在分析高速大容量存儲陣列總體方案的基礎(chǔ)上，給出了一種多路高速串行數(shù)據(jù)交換技術(shù)的設(shè)計方案。該方案以Xilinx公司Virtex-6 HXT系列FPGA作為主控平臺，利用其內(nèi)嵌的GTH收發(fā)器接口與光收發(fā)模塊QSFP互連實現(xiàn)對四路光纖串行數(shù)據(jù)的收發(fā)，使用GTX收發(fā)器接口實現(xiàn)對采集/回放板處理后的四路采樣串行數(shù)據(jù)的收發(fā)。設(shè)計的數(shù)據(jù)交換模塊實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)的緩存、降速和分發(fā)，兩種數(shù)據(jù)在存儲或回放模式下合理分配至存儲陣列或采集/回放板。本文的主要

3、工作如下：
　　1.研究了主要的高速串行技術(shù)，在對其深入理解的基礎(chǔ)上，重點研究了 Virtex-6 GTH收發(fā)器功能結(jié)構(gòu)和工作原理。
　　2.從硬件和軟件兩個方面設(shè)計了GTH收發(fā)器與GTX收發(fā)器的接口，滿足與光收發(fā)模塊、采集/回放板和存儲板的接口通信要求。隨后重點研究了GTH收發(fā)器的用戶時鐘，并設(shè)計了其接收端并行數(shù)據(jù)對齊控制邏輯。
　　3.研究了光收發(fā)模塊 QSFP的整體架構(gòu)及工作原理，設(shè)計其與 GTH收發(fā)器的互連鏈路