![基于FPGA的LVDS过采样技术研究并用Xilinx评估板进行验证_第1页](http://file4.renrendoc.com/view/a4a8489947882568fc3108f366c73508/a4a8489947882568fc3108f366c735081.gif)
![基于FPGA的LVDS过采样技术研究并用Xilinx评估板进行验证_第2页](http://file4.renrendoc.com/view/a4a8489947882568fc3108f366c73508/a4a8489947882568fc3108f366c735082.gif)
![基于FPGA的LVDS过采样技术研究并用Xilinx评估板进行验证_第3页](http://file4.renrendoc.com/view/a4a8489947882568fc3108f366c73508/a4a8489947882568fc3108f366c735083.gif)
![基于FPGA的LVDS过采样技术研究并用Xilinx评估板进行验证_第4页](http://file4.renrendoc.com/view/a4a8489947882568fc3108f366c73508/a4a8489947882568fc3108f366c735084.gif)
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
基于FPGA的LVDS过采样技术研究并用Xilinx评估板进行验证摘要:针对LVDS接口,研究并实现了一种基于FPGA的LVDS过采样技术,重点对LVDS过采样技术中系统组成、ISERDESE2、时钟采样、数据恢复单元、时钟同步状态机等关键技术进行了描述,并基于XilinxFPGA进行了验证,传输速率达到了1.25Gbps。文章的研究为基于FPGA实现系统之间的高速互连具有一定的工程参考价值。0引言在数字系统互联设计中,高速串行传输方式正逐步替代并行传输方式成为主流。作为串行传输标准的一种,低电压差分信号传输(LVDS)接口具有高速率、低功耗、低噪声和低电磁干扰等优点,广泛应用于高速数字系统设计中。而在实际应用中,采用现场可编程门阵列(FPGA)实现高速LVDS是一种性价比较高的技术途径。随着半导体工艺的进步,FPGA的性能和集成度在不断提高,在FPGA芯片中均集成SelectIO资源,通过配置逻辑资源和I/O,可以生成支持LVDS标准的接口,实现高速LVDS接口互联通信。在传统的LVDS互连设计中,均采用同步采样方式,在发送端,一组数据伴随一个时钟同时传输,在接收端,利用一个时钟去采集数据。在Xilinx最新的7系列器件中,支持一种异步过采样方法,当采样的数据时钟相近时(±100ppm)利用SelectIO资源中的ISEKDES2原语可以实现4X最高频率为1.25Gbps的异步过采样。本文介绍了一种基于FPGA实现异步LVDS过采样的技术,重点对系统组成、ISERDESE2、时钟采样、数据恢复单元、时钟同步状态机等关键技术进行了描述,并基于XilinxFPGA进行了验证,传输速率达到了1.25Gbps。1异步过采样系统组成本文采用Xilinx公司的7系列FPGA作为核心器件,基于SelectIO资源实现了1.25Gbps的4X异步LVDS过采样技术。系统中包括ISERDESE2、OSERDESE2、IDELAYE2、IDELAYCTRL、MMCME2、数据恢复单元(DRU)和时钟对齐状态机等功能单元,如图1所示。对于输入的1.25Gbps数据流,复制成两路进入ISERDESE2,实现4X采样。ISERDESE2/OSERDESE2负责完成输入数据的串并/并串转换。
MMCME2负责将外部输入的125MHz时钟倍频产生各种不同的时钟,提供给ISERDESE2/OSERDESE2、DRU、时钟对状态机等逻辑使用。其中,CLK和CLK90频率为625MHz,通过BUFIO提供给ISERDESE2/OSERDESE2使用,IntClk和IntClkDiv分别为625MHz和312.5MHz,通过BUFG提供给DRU、ISERDESE2/OSERDESE2并行端、内部FPGA控制等逻辑使用。ClkRef为310MHz,提供给IDELAYCTRL使用。
DRU负责完成ISERDESE2串行端数据和并行端数据之间的跨时钟域设计。时钟对齐状态机负责实现BUFG和BUFIO不同时钟域之间的相位对齐。2关键设计2.1ISERDESE2
相对于Virtex-5系列FPGA中的ISERDES和Virtex-6系列FPGA中的ISERDESE1相比,7系列FPGA中的ISERDESE2实现下述的不同功能:
(1)提供IDDR触发器功能;
(2)提供一种专用的串并转换器,该转换器有特殊的时钟和逻辑特征,用于高速源同步应用;
(3)支持存储器模式,可支持QDR、DDR3等不同的存储器接口;
(4)支持过采样模式。在以前的设计中,过采样是通过FPGA内部的SLICE触发器实现的,而在7系列FPGA中,过采样是通过配置ISERDESE2实现的,如图2所示。2.2时钟采样
MMCME2产生两个时钟CLK和CLK90用于ISERDESE2,两个时钟的正沿和负沿均被使用,相当于四个时钟。对于输入数据流,通过IBUFDSDIFFOUT复制成两路,一路的相位没有变化,另外一路通过IDELAYE2相位偏移45°。相位偏移过的数据送入从ISERDESE2,实现了双倍的数据采样率。通过组合四个时钟相位和两路数据,实现了八个时钟采样相位,如图3所示。如图3所示,通过IDELAYE2实现输入数据的相位变化,而IDELAYE2的变化是通过IDELAYCTRL控制的。CLK和CLK90工作频率为625MHz,0°、90°、180°和270°的时钟沿位置分别在0、400、800和1200ps。输入数据流频率为1.25Gbps,相位偏移45°时,数据必须延迟
200ps。IDELAYCTRL设计频率为310MHz,单拍延迟为52ps,为了实现200ps的延迟,需延迟4拍。因此,对于主ISERDESE2,IDELAYVALUE值设为0,对于从ISERDESE2,IDELAYVALUE值设为4。2.3DRU
用于ISERDESE2的CLK和CLK90均为局部时钟,只能工作在固定的I/O区域。IS
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 全球及中国超外差频谱分析仪行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国计算机辅助麻醉系统行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国行李箱包行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国螺旋连杆选择行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国虚拟现实(VR)游戏行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国菊花茶行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国芦荟制品行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国自检诊断行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国自动呼叫分配软件行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 全球及中国脱墨剂行业市场现状供需分析及市场深度研究发展前景及规划可行性分析研究报告(2024-2030)
- 江苏省盐城市2023-2024学年高一下学期期末考试语文试题
- 惠州2024年广东惠州城市职业学院第一批合同制教职工招聘37人笔试上岸历年典型考题与考点剖析附带答案详解
- 2024-2029年中国木醋液行业市场现状分析及竞争格局与投资发展研究报告
- 浙江省台州市2022-2023学年八年级下学期语文期末试卷(含答案)
- 国家开放大学2024春《马克思主义基本原理-试卷C》大作业参考答案
- 2024山东铁投集团(综合开发公司)招聘2人高频考题难、易错点模拟试题(共500题)附带答案详解
- 现代教育技术智慧树知到期末考试答案章节答案2024年济宁学院
- 奇异的仿生学智慧树知到期末考试答案2024年
- 山东开放大学2024年《资源与运营管理》形成性考核1-4答案
- 印刷服务投标方案(技术方案)
- 2023届广东省深圳市宝安区数学六年级第二学期期末联考试题含解析
评论
0/150
提交评论