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1、第53卷第7期电讯技术Vol.53No.72013年7月TelecommunicationEngineeringJul.2013doi:10.3969/j.issn.1001-893x.2013.07.003基于RapidIO协议的光纤通信系统设计与实现刘光祖,张强,仲雅莉(南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京210014)摘要:为了满足嵌入式系统对高速数据传输的需求,提出了一种基于RapidIO协议的光纤通信系统解决方案。利用光模块实现光、电信号的转换,高速收发器实现物理层协议,现场可编程门阵列芯片实现逻辑层协议。测试结果表明,所提方案成本低,性能可靠,数据吞吐率达到1.2
2、5Gb/s。该方案已成功应用于电子不停车收费系统中。关键词:光纤通信;高速收发器;嵌入式系统;电子不停车收费中图分类号:TN929.11文献标志码:A文章编号:1001-893X(2013)07-0840-05DesignandImplementationofaFiber-opticCommunicationSystemBasedonRapidIOProtocolLIUGuang-zu,ZHANGQiang,ZHONGYa-li(SchoolofElectronicEngineeringandOptoelectronicTechnology,NanjingUniversityof
3、ScienceandTechnology,Nanjing210014,China)Abstract:Inordertomeetthedemandsofhigh-speeddatatransmissioninembeddedsystems,afiberopticcom-municationsystemsolutionisproposedbasedonRapidIOprotocol.Theconversionoftheopticaltoelectricalsignalsisexecutedbyopticalmodules.Thehigh-speedtransceiverisemplo
4、yedtorealizethephysicallayerpro-tocolandField-ProgrammableGateArray(FPGA)isadoptedtoacheivethelogiclayerprotocol.Thetestresultsdemonstratethattheprogramiscost-effectiveandreliable.Withthedatathroughputof1.25Gb/s,thepro-posedschemehasbeensuccessfullyappliedinanelectronictollcollection(ETC)syst
5、em.Keywords:fiber-opticcommunication;high-speedtransceiver;embeddedsystem;ETC层协议相比,其协议更为简单,占用的系统资源更1引言少;与PCIE相比,RapidIO支持多种类型的拓扑结构,灵活性更强。正因为这些独有的优势,使得Ra-近年来,随着嵌入式多核处理器的涌现以及处pidIO协议在嵌入式系统中的应用越来越广泛。理器主频的迅速提高,嵌入式系统的数据吞吐率越本文提出了一种基于RapidIO协议的点对点光来越高,对宽带数据传输的需求也越来越迫切。由纤通信系统,系统包括SFP(SmallForm-factor
6、Plug-于光纤通信具有通信容量大、传输距离远、抗干扰能gables)模块、高速收发器和现场可编程门阵列(Field力强等优点,使其从多种通信方式中脱颖而出,成为ProgrammableGateArray,FPGA)3部分。SFP模块实宽带数据通信系统的首选。光纤通信可以采用多种现光、电信号的转换,高速收发器实现RapidIO物理协议来实现,如RapidIO、PCIE(PeripheralComponent层协议,参考RapidIO的请求-响应机制,在FPGA中InterconnectExpress)和以太网。RapidIO最大的优势实现了逻辑层协议。本方案的优点是能最大限度地在
7、于其专门应用于嵌入式系统,与以太网复杂的多降低FPGA资源的使用,且数据传输稳定可靠。收稿日期:2012-11-09;修回日期:2013-03-14Receiveddate:2012-11-09;Reviseddate:2013-03-14通讯作者:hilda2004@163.comCorrespondingauthor:hilda2004@163.com·840·第53卷刘光祖,张强,仲雅莉:基于RapidIO协议的光纤通信系统设计与实现第7期2RapidIO技术2.5V和3.
