测控技术与仪器 毕业论文范文——远程数据传输中LVDS长线中继接口设计

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1、远程数据传输中LVDS长线中继接口设计摘要本文主要讲述了一种远程数据传输中LVDS长线中继接口的设计。本文主要在利用LVDS技术和FPGA技术的基础上，提出了远程数据传输中LVDS长线中继接口的设计的总体方案。经过对其软硬件工作过程的分析和理解，通过对CLC014、DS92LV18、CLC001芯片的熟悉及FPGA的操作和高速PCB设计技术，设计中继电路原理，并由硬件的设计方案给出了系统的工作状态转换图，最后做出了其相应的程序总流程图。关键词：LVDS技术，FPGA技术，高速PCB技术IntheremotedatatransmissionLVDSlongrelie

2、verinterfacedesignAbstractThispapertellsthestoryofaremotedatatransmissionLVDSlongrelieverinterfacedesign.InthispaperLVDStechnologyandusingtheFPGAtechnology,basedontheremotedatatransmissionLVDSinlongrelieverinterfacedesignschemeof.Throughanalyzingtheworkingprocessofsoftwareandhardware,

3、throughtheanalysisandunderstandingofCLC014,DS92LV18,CLC001chipfamiliarandFPGAoperationandhigh-speedPCBdesigntechnique,designprinciple,andrelieffromthehardwarecircuitdesignschemeofthesystemisworkingstatetransitiondiagram,finallymadethecorrespondingprogramflowcharttotal.Keywords:LVDStec

4、hnology,theFPGAtechnology,high-speedPCBtechnology1绪论1.1研究背景和意义由于许多监测对象距离较远或现场危险，只能在远距离的地方进行测量及传第1页共29页输，便产生了远程数据采集系统。随着自动化程度的不断提高，对现场数据远程采集与传输要求也日益提高。远程数据采集系统可使技术人员不需要到达生产现场就能获取重要生产数据和设备运行状态，进行远程设备控制和故障诊断，这里，远程数据传输技术是其实现的[1]前提。LVDS技术用于简单的线路驱动器和接收器物理层器件以及比较复杂的接口信号芯片组。通道链路芯片组多路复用和解多路复用慢

5、速TTL信号线路以提供窄式高速低功耗LVDS接口。这些芯片组可以大幅节省系统的电缆和连接器成本，并且可以减少连接器所占面积所需的物理空间。LVDS解决方案为设计人员解决高速I/O接口问题提供了新选择。LVDS为当今和未来的高带宽数据传输应用提供毫瓦每千兆位的方案。更先进的总线LVDS(BLVDS)是在LVDS基础上面发展起来的，总线LVDS(BLVDS)是基于LVDS技术的总线接口电路的一个新系列，专门用于实现多点电缆或背板应用。它不同于标准的LVDS，提供增强的驱动电流，以处理多点应用中所需的双重传输。BLVDS具备大约250mV的低压差分信号以及快速的过渡时间

6、。这可以让产品达到自100Mbps至超过1Gbps的高数据传输速率。此外，低电压摆幅可以降低功耗和噪声至最小化。差分数据传输配置提供有源总线的+/-1V共模范围和热插拔器件。BLVDS产品有两种类型，可以为所有总线配置提供最优化的接口器件。两个系列分别是：线路驱动器和接收器和串行器/解串器芯片组。总线LVDS可以解决高速总线设计中面临的许多挑战。BLVDS无需特殊的终端上拉轨。它无需有源终端器件，利用常见的供电轨（3.3V或5V），采用简单的终端配置，使接口器件的功耗最小化，产生很少的噪声，支持业务卡热插拔和以100Mbps的速率驱动重载多点总线。总线LVDS产品

7、为设计人员解决高速多点总线接口问题提供了一个新选择。1.2国内外研究现状近年来，国半、TI、飞兆半导体己推出各种LVDS产品，其中性能比较高的例如FINl217串行器/FINl219解串器，数据传输率达到将近2Gbps．由于种种原因，且前国内使用的是国外厂商提供的产品，几乎没有自主设计的高性能LVDS核心电路和芯片，而且国外对LVDS高速IO接口的核心电路也是严格保密的．为了不受第2页共29页制于人，我们必须自主研究设计LVDS高速接口电路，芯片及IP核。同时，近代检测技术、传感器技术、数据传输及处理技术及大规模集成电路技术的发展，尤其是可编程逻辑器件及计算机科学

8、的飞速发展