高速串行通信的现状，Aurora通信协议的特点，发展和现状

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1、文献综述摘要本综述介绍了高速串行通信的现状，并简要介绍了Aurora通信协议的特点,发展和现状。着重介绍了Auroral办议的原理，接口及应用等相关知识。关键词：Aurora;FPGA;高速串行通信AbstractThisarticleintroducestheactualityofhigh-speedserialcommunicationsandthecharacters,developmentsandactualityoftheAuroraprotocol.Thisarticleespeciallyintroducesthetheorie

2、s,interfaces,applicationsandsomeotherknowledges.Keywords:Aurora;FPGA;high~speedserialcommunication—、引言在典型的嵌入式系统中提高处理器的速度是改善系统性能的解决方案之一。高速缓存和更先进的处理器架构的使用。不断提高着微处理器的性能，但研究表明处理器总线频率的增长速度相对处理器内核性能的增长速度校慢，且两者Z间的差距正在不断扩人。处理器速率的提高无助于改进处理器和外设芯片之间的连接或多处理器系统中多个处理器间的连接。传统的分层共享总线已无法满足未

3、來高性能嵌入式系统的T/0性能需求和快速高效的信号处理和数据传输。系统互连，即系统内的不同组件之间彼此通信的速率，已成为制约嵌入式系统性能提高的瓶颈⑸。当前，在系统级互连设计中，高速串行I/O技术迅速取代传统的并行1/0技术正成为业界趋势。高速串行I/O技术能够带来更高的性能、更低的成本和更简化的设计。人们己经意识到不论是单端并行I/O还是差分并行I/O,发展到今天都已经达到了它们的物理极限，无法为超过1Gbit/s的数据速率提供可靠而低廉的实现方法。高速串行T/0技术的发展克服了并行I/O的速度瓶颈，被越來越广泛地应用于各种系统设计中，包括

4、PC、消费电子、海量存储器、服务器、通信网络、工业计算和控制、测试设备等。迄今业界己经发展出了多种串行系统接口标准,例如PCI一Express>串行RapidlO、InfiniBand^千兆以太网、10Gbit/s以太网XAU1、串行ATA等。高速串行1/0口益受到重视，Xilinx公司也推出了用于高速串行I/O的Aurora协议。Xilinx公司的FPGA（现场可编辑门阵列）芯片中内置了RockctIO收发器，提供从400Mbps到83.2Gbps的传输速率。同时，FPGA由于其灵活性和低成木为高速串行接口的设计带来了很大的灵活性。二、Au

5、rora协议1.Aurora简介Aurora协议是由Xilinx公司提供的一个开放、免费的链路层协议，可以用来进行点到点的串行数据传输，具有实现高性能数据传输系统的高效率和简单易用的特点。Aurora允许器件Z间以下图所示的方式通过多个MGT通道绑定完成通信。单个GTX通道可实现750Mbit/s-6.5Gbit/s的通信传输，多个GTX通道的组合可实现几十Gbit/s甚至上百Gbit/s的通信传输。图1中，MGT到MGT之间的一个链接被称为“弄”AuroraChannelPartnersIEData

6、

7、Enc^^ataIAuroraCore

8、UserInterfaceUserApplicationUserData

9、DS637.01.06117图1aurora协议应用举例""Aurora通过为MGT提供透明的接口而将其分装缩小，允许以太网和tcp/ip等专利技术和标准协议的上层在其顶部运行并提供方便的访问oAurora核为用户提供了一个透明的物理层接口，它支持任何上层私有的或符合工业标准的协议，如TCP/IP、Ethern-et等。此易用、预定义的协议只需很少时间即可与现有的用户设计集成问。但也存在一些不完善的地方：aurora不具备地址机制，不能支持切换功能，没有规主数据有效载荷

10、内校正。2.Aurora操作Aurora^议将复杂的RocketlO控制结构转化为简单的用户接口，1佃用户接口使用尽可能少的信号连接到用户的应用设计屮，并提供一套LocalLink兼容的输入输出信号来接收和发送用户数据，其接口信号如图2所示。TX_D(0：f5]—►ARX_D(ftl5]ARXREMTXEOFN—►LocolLinkInterface►RXSOFNARXEOFNTXSRCRDYN►—►RXSRCRDYNTXREM—►TXDSTRDYNY图2Aurora核的用八接口⑼在数据传输过程屮，用户通过控制信号控制协议引擎完成如下操作：封

11、装/解封装数据并使其在串行通道中传输；暂停数据传送(插入空闲状态)。协议引擎中的发送帧将待传输的数据封装在通道协议数据单元(PDU)中。对我们使用的Aurora协议