基于lvds高速远程传输系统设计

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1、图书分类号TP274密级非密UDC620硕士学位论文基于LVDS的高速远程传输系统的设计刘成明指导教师（姓名、职称）李新娥副教授张艳兵副教授申请学位级别工学学士专业名称信号与信息处理论文提交日期________年______月______日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___________________________________________________________答辩委员会主席_______________________年月日原创性声明

2、本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；

3、⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文基于LVDS的高速远程数据传输系统的设计摘要LVDS的全称是Low-VoltageDifferentialSignaling，即低电压差分信号，是20世纪末美国国家半导体公司提出的一种信号传输模式，是一种电平标准。LVDS接口技术可作为一种高性能数据传输的解决方案，支持系统内（如印制电路板上）或系统间（如机箱间）的数据传输。相比RS485和IEEE1394等接口和协议标准，它具有高速、高抗噪、低噪声、低功耗及设计简单、成本低等优点。论文的

4、课题背景为航天测试系统，要求固态存储器与地面测试台之间能够长距离、高速、实时传输大量数据。本文设计了一种基于LVDS的高速远程传输系统，阐述了系统的组成和控制流程，并对应用中的一些关键技术进行了分析。最终实现系统间数据以480Mbit/s的速率传输50米。全文内容可概括为：1)根据论文的课题背景及要求，介绍了现在常用的数据接口以及LVDS串行传输的优势，通过比较不同架构和拓扑技术的LVDS器件，最终采用点到点总线的、集成时钟嵌入式串并收发器的LVDS器件进行系统电路的设计，并利用电缆驱动器/均衡器实现长距离传输。2)针对高速差分信号的电路设计，分析了其中

5、的关键技术，包括信号完整性分析和传输中数据的处理。介绍了常见的信号完整性问题，并对如何避免或减小信号的反射、串扰给出了解决方案：主要采用阻抗匹配方式，同时在PCB布线时综合考虑高速电路和差分信号两方面的电路板设计原则。为保证传输中数据的连续性，主要采用FIFO缓存和交替发送真假数据的方案设计。3)对系统进行模块化设计，详细阐述了LVDS收发电路的设计，并给出固态存储器和测试台间的数据传输方案，用FPGA作为主控器，用VHDL硬件描述语言设计了FPGA内部的逻辑功能模块，实现了固态存储器和地面综合测试台之间的高速数据传输。关键词：LVDS，FPGA，高速电

6、路，信号完整性，阻抗匹配中北大学学位论文DesignofHigh-speedRemoteTransmissionSystemBasedonLVDSAbstractThefullnameofLVDSisLow-VoltageDifferentialSignaling.ItisakindofsignaltransmissionmodeproposedbyNationalSemiconductorCorporationintheendofthe20thcentury,andalsoisalevelstandard.LVDSinterfacetechnology

7、canbeusedasasolutionofdatatransmissionwithhighperformance,whichsupportsthedatatransmissionwithinasystem(suchasPCB)oramongsystems(suchascrates).ComparedtotheRS485andIEEE1394andmanycurrentinterfaceandprotocolstandards,LVDSoffershigh-speed,highanti-noise,lowEMIemissions,low-power,al

8、sowithlowcostandsimpleindesign.Theapplic