串行rapidio互连系统的设计与实现

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1、硕士论文串行R印i摘要随着无线通信、视频处理和军事等领域对系统带宽的需求持续增长，新型的高速串行互连技术开始逐步取代传统的并行总线。作为新型的高速串行互连技术的一种，串行Rapidl0是专门为嵌入式系统而设计的，具有其它互连技术无法比拟的灵活性、稳定性和高效性。本文针对串行R印idIO技术，介绍了目前主流的R印idl0互连系统架构，详细描述了其三层协议规范，即逻辑层、传输层和物理层规范。本文研究了两种R．apidIO实现系统互连的方案，并分别从硬件和软件设计两个方面描述具体实现细节。针对成本敏感的通信系统对点对点光纤通信的需求，本文提出了一种基于I泖

2、idIO协议的低成本解决方案。以现场可编程门阵列芯片为核心，利用硬件编程、高速收发器以及光模块实现上层逻辑协议、物理层协议和光纤传输。测试结果表明，本方案占用资源少，性能可靠，数据吞吐率达到1．25Gbps，并成功运用于某通信系统中。基于VPX架构的R印idl0互连系统是一种高速、高性能的软件无线电系统，故硬件部分除RapidIO接口设计外还包括高速采样电路设计、DDR3内存接口设计以及时钟和电源设计。现场可编程门阵列串行Rapidl0端点利用赛灵思逻辑核实现，数字信号处理器R印idIO端点通过对其加载／存储模块寄存器的操作来实现。关键词：串行Rap

3、idIo，高速收发器，光纤通信，现场可编程门阵列，数字信号处理器AbstractWithmegro丽ngdemandofsystembaIldwidthin谢relessconlnlulllcatlons，videoprocessinga11dInilitaryjEield，anew啪eofhigh_speedsenalinterCo皿ecttechnologybegantograduallyreplacet11etraditionalparallelbus·Asoneof也enew噼ofhigh-Speeds耐alintercormectteclu

4、lology，serialRapidIOisspeciallydesi弘edforembeddedsystems．Comparedto廿aditionalinterco皿ecttechnologles，1t1smorenexible．虹bleaIlde街cient．Inthispaper，tllem血stre锄R_apidIOinterconnectsystemarchitecturesarein仃oduced．TheSerialR印idIOspecificationisdescribedbytllreepans—l091clayer，transpo

5、rt1ayerandphysicaLllayer．TwoR-apidIOsystemintercorulectsoIutlonsareproposed．Formepoint．to．pointopticalflbercommu血cation“somecost·sensitlVesystem，a10w．coSts01utionbaSedon也eRapidIOprotocolisproposed．msme怕d删eVesmeupperlogicprotocol，physicallayerprotocoland肋er-optictra工1smlsslonⅧth

6、hardw8repro酽撇ing，mgh．speedtraJlsceiVeraJldtheopticalmodulebasedont11eFPGACVcloneIVAccordingtonletestresuhs，thjsdesignuseslessres吼lrceandhaSareliableperfornlallce，thedatathroughputreaches1．25Gbps，a11d廿ledeslgllhaSbeensuccess矗my印pliedinacommuIlicationSygcem·TheR印idIO—interconnect

7、systemsbaSedont11eVPXarchitectureisdesignedforhi幽．Speedandhi曲．perf0锄ancesoRwareradiosystem．InadditiontotheR印idIOinterface，hardwaredesignalsoincludeshigh—speeds锄plingcircuits，DDR3memoryinterf．aceandclockandpo、Ⅳersupply．FPGAI己apidIOendpointisimplementedbyXilinXLo西CORE．DSPendpoint

8、isimplementedbytheoperatingtomeLSUregisters．Keywords：s