LVDS轉(zhuǎn)千兆以太網(wǎng)適配器的設(shè)計及應(yīng)用.pdf

1、伴隨著經(jīng)濟高速發(fā)展而來的愈來愈嚴(yán)重的大氣污染問題，使得大氣污染治理更加緊迫，而在治理過程中，對大氣的監(jiān)測是不可缺少的一環(huán)。本課題所屬的課題組長期以來從事研制用于大氣監(jiān)測的成像光譜儀，目前已形成星載和機載多種產(chǎn)品。為了更方便的對成像光譜儀產(chǎn)品進行測試，針對成像光譜儀的接口都是LVDS接口的特點，設(shè)計了LVDS轉(zhuǎn)USB2.0適配器，LVDS轉(zhuǎn)USB3.0適配器和LVDS轉(zhuǎn)千兆以太網(wǎng)適配器，通過使用這些適配器，可以方便的將成像光譜儀與普通PC

2、或者筆記本電腦連接起來，提高了測試系統(tǒng)的便捷性。本文的主要內(nèi)容是對LVDS轉(zhuǎn)千兆以太網(wǎng)適配器的設(shè)計及應(yīng)用。
　　本文的主要內(nèi)容分為以下三個方面:
　　第一部分介紹了LVDS轉(zhuǎn)千兆以太網(wǎng)適配器設(shè)計的研究背景和意義，簡述了目前成像光譜儀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。對于以太網(wǎng)技術(shù)的誕生和發(fā)展做了簡單的概述，然后介紹了OSI參考模型和TCP/IP協(xié)議族，并重點說明了適配器所用到了UDP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議和以太網(wǎng)幀的技術(shù)

3、細節(jié)，包括數(shù)據(jù)包格式，每個字段所代表的意義和各個協(xié)議的工作方式。
　　第二部分的重點是適配器的設(shè)計。包括適配器的硬件邏輯設(shè)計、硬件電路設(shè)計和上位機測試軟件的設(shè)計。按照功能的不同，將整體邏輯設(shè)計細分為四個模塊逐個設(shè)計，分別是串并轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)緩沖模塊、UART模塊和UDP/IP模塊。介紹了各個模塊的功能，說明了在設(shè)計過程中遇到的問題和解決的辦法。在硬件電路設(shè)計中，介紹了電源模塊電路、FPGA電路、MAC芯片電路、PHY芯片電路和外圍