基于cpci光纤传输卡设计和的研究

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1、图书分类号TN431.2密级非密UDC硕士学位论文基于CPCI光纤传输卡的设计与研究王丽莉指导教师(姓名、职称)甄国涌（副教授）申请学位级别硕士学位专业名称电路与系统论文提交日期年月日论文答辩日期2012年6月1日学位授予日期年月日论文评阅人崔永俊答辩委员会主席刘文怡2012年6月1日原创性声明本人郑重声明：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

2、明的法律责任由本人承担。论文作者签名：王丽莉日期：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；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：王丽莉日期：导师签名：甄国涌日期：中北大学学位论文基于CPCI光纤传输卡的设计与研究摘要随着数据采集系统的不断完善，不

3、但要求大容量数据的实时传输与处理，确保系统的实时性，而且也要保证传输的稳定性和可靠性。本课题选用坚固紧凑型的CPCI作为传输接口，以抗干扰能力强的光纤作为传输介质，有效地解决了数据采集系统的实时性、稳定性和可靠性等技术问题，实用价值高。本文对课题的任务进行了分析，设计了整体方案，并对课题中涉及到的可靠VHDL内部逻辑处理机制、PCB信号的完整性分析和高效驱动模型构建方法进行了详细的阐述，关键内容如下所示：第一、可靠的VHDL内部逻辑处理机制。在硬件电路设计中包括PCI9054总线端口模块的设计、FPGA主控模块的设计、LVD

4、S高速传输模块的设计及外部缓存模块的设计，但重点是介绍FPGA对各个模块的内部处理机制。在FPGA内部设计本地总线目标模式状态机和DMA主模式状态机分别用来处理低速数据和高速数据。为了提高传输的可靠性，逻辑内部采用自定义的传输协议，对不同的数据进行编码和解码。第二、PCB信号的完整性分析。在PCB设计中采用AllegroSPB软件对PCB信号进行线长仿真、阻抗匹配仿真和串并走线仿真，通过这些仿真来改善信号的延时、反射和串扰等问题，从而提高信号传输的完整性。第三、高效的驱动模型构建。在软件设计中针对WDM的三种传输机制（过程控

5、制I/O、直接存储器存取、共享内存缓冲区）建立不同的驱动模型，并对模型进行相应的系统资源利用率测试，找出其中效率最好的驱动模型，提高驱动的运行效率。关键词：数据采集，传输协议，DMA，完整性分析，WDM驱动中北大学学位论文TheDesignofOpticalTransmissionCardBasedonCPCIAbstractWiththeimprovementofdataacquisitionsystem,itrequiresreal-timetransferandprocessoflargecapacitydatatoe

6、nsuresystemreal-time,stabilityandreliability.ThisthesisselectsfirmandcompactCPCIastransferinterfaceandanti-interferedopticalfiberastransfermediumtosolvethesetwotechnicalproblemseffectivelybycombiningsomekeytechnicaldesigns.Thepracticalvalueisreallyveryhigh.Thisthes

7、isanalyzesthetaskanddevelopsdesignprogramme,includingwholedesignandsoftwareandhardwaredesignofboard.Thendetailedsoftwareandhardwaredesignprocessareintroduced.Board'sdesignshouldfocusonthreekeytechnicalpointswhichthehardwareandsoftwaredesignwillalsoconcentrateoninth

8、efollowing:First,reliableVHDLinnerlogicmechanism.HardwareelectricalcircuitdesignincludesPCI9054busportmodule,FPGAmastermoduledesign,LVDShigh-spee