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1、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)技術(shù)在近幾年里飛速發(fā)展,并廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè),特別是軍事領(lǐng)域里。利用FPGA和數(shù)字信號(hào)處理(DSP)能實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜算法,從而高質(zhì)量的完成短波與衛(wèi)星實(shí)時(shí)信號(hào)的解調(diào)、濾波和解碼,另外它具有體積小、耗電少的優(yōu)點(diǎn),使其更適合于周?chē)h(huán)境差、機(jī)動(dòng)性要求高的部門(mén)。 一直以來(lái),后端數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸是整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸。為了解決遠(yuǎn)程傳輸?shù)膯?wèn)題,我們也曾采用過(guò)一種方法,即將FPGA和DSP芯片合成PCI板卡,數(shù)據(jù)由板卡傳輸?shù)?/p>
2、計(jì)算機(jī),然后再由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。這樣雖然完成了傳輸,但就計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō),它只是作為一個(gè)中介來(lái)用,所以既浪費(fèi)資源,又使整個(gè)系統(tǒng)顯得笨拙(系統(tǒng)還有前端設(shè)備),不方便攜帶。 因此,能不能拋開(kāi)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴(lài),重新設(shè)計(jì)新系統(tǒng),成為了我們研究的重點(diǎn)。而整個(gè)研究課題的關(guān)鍵又在于,能否利用其它上網(wǎng)方式替代計(jì)算機(jī)上網(wǎng)。針對(duì)上述問(wèn)題,本人做了以下工作: 1、仔細(xì)分析網(wǎng)卡內(nèi)部工作原理,詳細(xì)剖析千兆網(wǎng)卡上的數(shù)據(jù)鏈路層(MAC)芯片和物理層(P
3、HY)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu),然后反復(fù)論證了這兩種芯片和FPGA芯片結(jié)合使用的可行性。比較各種千兆以太網(wǎng)控制芯片的優(yōu)缺點(diǎn),選用適合本設(shè)計(jì)的MAC芯片和PHY芯片:同時(shí)根據(jù)接口的控制線、數(shù)據(jù)線和地址線數(shù)量,和綜合運(yùn)算處理的工作量,選擇設(shè)計(jì)所用的高性能FPGA芯片。遵循IEEE背板設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)一塊以FPGA、MAC和PHY三種芯片為主體的背板,作為實(shí)驗(yàn)的硬件平臺(tái)。設(shè)計(jì)中解決了信號(hào)線之間的串?dāng)_和電源供電不穩(wěn)等一系列問(wèn)題。 2、利用VHDL語(yǔ)
4、言,編寫(xiě)各種控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和協(xié)議解析模塊??刂颇K實(shí)現(xiàn)對(duì)MAC和PHY芯片的各種寄存器的讀寫(xiě)控制,同時(shí)配置它們的工作模式和傳輸速度;數(shù)據(jù)處理模塊完成前端數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理;協(xié)議解析模塊完成數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 3、利用示波器、邏輯分析儀和萬(wàn)用表等儀器,查找背板工作時(shí)發(fā)生異常的原因,并想辦法解決故障。 最后,經(jīng)過(guò)我們的努力,背板運(yùn)行正常,達(dá)到了預(yù)期的要求,能實(shí)現(xiàn)高達(dá)620MBPS的數(shù)據(jù)傳輸。另外我們相信經(jīng)過(guò)后期
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