基于rapidio高速传输接口的研究与设计

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1、华北电力大学硕士学位论文曼!!!!!!!曼竺!!!!竺!!!!!!!!!!皇!!!!!竺皇!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!烹!!!!!苎!苎!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!摘要传统的互连总线由于传输速率和系统拓扑结构的局限，已经不能满足处理器主频和性能不断增长的需要。在此背景下，嵌入式系统互连国际标准协会推出了RapidIO互连总线协议，它可实现1Gbps到60Gbps的通信速率，而且几乎可以支持任何系统拓扑结构。因此，研究与设计基于Ral，idIO的高速传输接口，对于嵌入式系统互连具有重要

2、的实际意义。本文首先分析了RapidIO分层体系结构的逻辑层、传输层和物理层的功能及结构，阐述了RapidIo的逻辑操作及包格式。在此基础上，设计了RapidIo串行物理层模块，并详细给出了其中的CRC检验码模块、8B／10B编解码模块、串并转换模块和通道同步模块等的设计原理及实现方案，讨论了电路的速度优化方法。为了研究RapidIo总线在嵌入式系统互连中的应用，提出了包括RapidIO模块、DMA模块、FIFO模块和片上存储器模块的通用RapidIO互连应用系统方案，分析了各模块的功能结构和参数设置，构建了’

3、Rapidl0串行物理层和互连应用系统的测试模型，测试了含自主设计的RapidIO串行物理层应用系统与含A1tera公司的Rapidl0串行物理层应用系统的读、写、流写和维护读写事务，并对测试结果进行了对比分析。测试结果表明，自主设计的RapidIO串行物理层模块和嵌入式互连应用系统可以正常工作，但与A1tera公司的RapidIO串行物理层模块的性能相比还有一定差距，需要继续对该串行物理层模块进行优化。关键词：高速传输接口；RapidIO；串行物理层；验证华北电力大学硕士学位论文ABSTRACT+I’hetr

4、adltlonalinterconnectbuscannolongmeettherequlrementsof‘theembeddedprocessorwhosef．requencyandperf-omanceisrapidlygrowingbecauseofits10wertransf．errateandofitssinlplesystemtop0109y．Inthissituation，theInternationalEmbeddedSystemInterconnectStandardsAssociation

5、proposedtheR-apidIOinterconnectbusprotoc01，whicha110wswidecommunicationrate⋯一from1Gbpsto60Gbpsandsupportsalmosteverykindofsystemtopology．Therefore，theresearchanddesignofRapidIO—basedhigh-speedtransferinterfacehaVeimportantpracticalsigni6canceforembeddedsyste

6、m．Inthebeginning，thepaperanalyzesthe向nctionandstructureoftheRapidIO’shierarchicalarchitecturewhichhaslogical1ayer’transportlayerandphysicallayerandintroducesthelogicoperationandpacketf-omatoftheRapidIO．Basedonthat，theRapidIOserialphysicallayermoduleisdesigne

7、d．Specifically，thepapergiVestheprinciplesandthedesignschemesoftheCRCblock，8B／10Bencodinganddecodingblock，serialandparalleltransf．0mationblockandchannelsynchronizationblockandthendiscussesthespeedoptimizationofthecircuit．InordertostudytheapplicationoftheRapid

8、IOinterconnectbusintheembeddedsystem，acommonRapidl0interconnectapplicationsystemisproposed．ThesystemincludesRapidIomodule，DMAmodule，FIFOmoduleandon—chipmemorymodule，eachofwhosefunctionstmcturesa