pci express光纖卡設計及硬件檢測【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)設計】

1、1畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電子信息科學與技術電子信息科學與技術PCIePCIe光纖卡設計及硬件測試光纖卡設計及硬件測試一、選題的背景與意義現代通信技術正朝著高速、精確的方向發(fā)展，尤其是高速串行通信，逐漸成為通信技術的主流，在各行各業(yè)扮演著極其重要的角色。采用并行收發(fā)技術，可以有很大的數據吞吐量，尤其是再引入差分信號后，但在實際的設計中會遇到引腳數過多，依靠單一的增加引腳數的方法并不能滿足使用的需求的問題。因此，在傳輸高速數據時，

2、高速的串行鏈路一直是人們的優(yōu)先選擇和最終目標，它的優(yōu)點很明顯：速度快，所用的引腳少。這樣，一個新的技術應運而生，千兆位高速接口技術，接收并行數據，在串行鏈路上進行大寬帶傳輸。隨著通信技術的進一步發(fā)展，總線從PCI和PCIX發(fā)展到PCIExpress，結構發(fā)生了變化：PCI和PCIX尚并行總線，而PCIExpress是串行總線。中遠距離的通信也由電纜通信發(fā)展到了光纖通信，信息的載體發(fā)生了變化。本課題就是在這個大背景下，根據用戶的需求，設計

3、一個用于連接光纖通道和PCIExpress總線的高速數據轉換接口卡，實現從光纖到PCIExpress總線的高速互連。下面是對光纖通信和PCIE總線的簡單介紹。光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介，利用光波在光導纖維中傳播信息的通信方式。光纖通信容量大、傳輸距離遠，一個光纖的潛在帶寬可達20THz。采用這樣的帶寬，只需要一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。光纖在傳輸信號是的損耗極低，在光波長為1.55um附近，

4、石英光纖損耗可低于0.2dBkm，這比目前任何傳輸媒介的損耗都要低，因此，無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。除此之外，光纖還有信號串擾小、保密性能好；抗電磁干擾、傳輸質量佳；尺寸小、質量輕，便于敷設和運輸等優(yōu)點。光纖通信的眾多優(yōu)點使它從光通信中脫穎而出，成為現代通信的主要傳輸手段，在短短20多年的發(fā)展，已經歷經三代，采用光纖通信是通信史上的重大3無法滿足要求，所以必須找到一種新的設計方案。本設計研究的基本內容就是根據課題要求是設計一

5、個用于連接光纖通道和PCIExpress總線的高速數據轉換接口卡，采用Xilinx公司的Virtex5LXTFPGA為設計的核心。Virtex5LXTPCIExpressEndpointBlock具有PCIExpress的完整功能，完全符合了PCIE基本規(guī)格V1.1版要求，作為FPGA內部的硬核，它是可配置的PCIE端點解決方案，與RocketIOGTP收發(fā)器配合使用，在盡量少用FPGA邏輯的情況下提供全面的PCIExpress端點功能

6、，并且支持x1，x2，x4和x8通道的實現。需要解決的問題主要是利用Xilinx公司的Virtex5LXTFPGA完成數據由光纖信號向PCIExpress總線的信號轉換，高頻環(huán)境下PCB的布局和布線以及設備的穩(wěn)定性。三、研究的方法與技術路線：基于Virtex5設計的接口卡，考慮到數據傳輸的速率和帶寬，本課題采用x8的PCIE數據通道進行設計。根據FPGA不同模塊所需要的電壓和上電時間的不同，設計了與之相符合的電源模塊。然后在不影響接口卡

7、的整體性能，考慮到FPGA的高度靈活性，添加了一些備用的功能，最后根據整體的布局，設計出基本的硬件框圖，并根據硬件框圖完成硬件的設計。一、一、設計接口卡的硬件框圖設計接口卡的硬件框圖接口卡硬件主要由主控FPGA模塊、電源管理模塊、光纖接口模塊、cameralink和同步422接口模塊組成。硬件結構如圖2所示。Virtex5XC5VLX50TXCF32P光纖模塊PCIeedge125MHz外部晶振100MHzCLKDDR2SODIMMCa