基于光纖通道的IEEE1394光信號傳輸系統設計
對映射過程的說明:
1)目的節點和源節點地址由IEEE1394的16位擴充到24位,使網絡規模變得比單一的IEEE1394網絡要大。
2)T-TYPE用來指明交換消息的傳輸特性,包括交換的傳輸方向和終端-終端(NT-NT)交換的性能定義。在NT-NT類型交換中,將為接收NT提供發送NT的地址,或者為發送NT提供接收NT的地址。
3)T—CTL用于實現FC網絡和IEEE1394網絡之間的消息傳輸,實現兩者之間的橋路連接,完成FC網絡終端或網絡控制器與IEEE1394節點之間的消息傳輸。
4)將IEEE1394中的幀頭CRC校驗和數據CRC校驗分開。在IEEE1394數據傳輸中,首先進行的是幀頭CRC校驗,如果發現錯誤,則立即拋棄該幀。所以這里設想將IEEE1394數據CRC放在光纖通道數據幀的可選幀頭,將幀頭CRC放在光纖通道數據幀CRC校驗中,這樣可以先檢測幀頭CRC,節省系統開銷。
2 IEEE1394光信號傳輸系統設計與實現
2.1 系統的構架
為在光纖通道傳輸IEEE1394信號,構建兩種總線互連的硬件平臺,所設計的傳輸系統不僅要實現兩種數據幀格式的轉換,還要實現FC-0、FC-1、FC-2協議層中的部分功能。本文所設計的基于FC的IEEE1394光信號傳輸系統結構如圖4所示,包括IEEE1394信號源,基于FPGA的1394-FC協議轉換器,必要的外圍接口器件以及光纖收發模塊,系統傳輸速率1.062 5 Gb/s。其中,光纖通道FC-0層的功能由光電轉換模塊和串并與并串轉換芯片實現,而IEEE1394到FC數據幀映射及FC-1、FC-2層功能主要基于FPGA進行硬件編程來實現。本文引用地址:http://www.104case.com/article/156204.htm
2.2 基于FPGA的功能模塊設計與實現
在所設計的系統中,FPGA主要實現IEEE1394到FC的數據幀映射以及FC-1、FC-2層功能。基于FPGA的功能模塊結構如圖5所示。
1)FC-1層功能單元包括8 b/10 b編碼/解碼模塊和D/K類型指示模塊。
2)FC-2層功能單元包括數據接收模塊,發送模塊及系統配置模塊。
3)IEEE1394到FC的數據幀映射模塊(協議轉換)是FPGA設計的核心部分。該部分能夠完成對信號源發出的IEEE1394數據幀到FC協議的數據幀的映射工作,即將IEEE1394數據幀轉換為FC幀格式。同時能從接收到的FC數據幀還原出IEEE1394數據幀。
4)FPGA片內的發送(TX)部分和接收(RX)部分均加入了數字時鐘管理(DCM)和分頻器模塊,DCM可以使時鐘信號通過時鐘樹達到各個片內寄存器,以減小片內時鐘信號的抖動和延時,提高系統運行速率。
此外,為了方便在沒有外接IEEE1394信號源的情況下對FPGA內部的功能模塊進行調試,在FPGA的TX前通過采用線性反饋移位寄存器IP核構建了一個偽隨機序列發生器,可以用來模擬IEEE1394數據源,并通過1個二選一選擇器實現外部輸入信號與內部偽隨機序列的選擇功能。
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