基于FPGA的高速串行交換模塊實現方法研究

　　2 高速串行交換模塊的基本功能

　　圖2為交換模塊功能圖。

　　(1)4X串行RapidIO數據與4XPCI Express數據的交換。這種交換模式分為主動和被動2種，主動模式指數據通過RapidIO協議輸入到交換模塊中，經過交流耦合電路和協議轉換FPGA以PCIE協議傳輸到另一模塊。被動模式指數據通過PCIE協議輸入到交換模塊中，經過協議轉換FPGA以串行RapidIO協議傳輸到另一模塊。

　　(2)2 bit光纖接口數據與4XPCI Exress數據的交換。這種交換模式同樣分為主動和被動2種，主動模式指數據通過光纖接口輸入到交換模塊中，經過交流耦合電路以及協議轉換FPGA以PCIE協議傳輸到另一模塊。被動模式指數據通過PCIE協議輸入到交換模塊中，經過協議轉換FPGA以自定義光纖協議通過光纖接口傳輸到另一模塊。

　　3 高速串行交換模塊的基本原理

　　3.1 RapidIO協議到PCIE協議的轉換

　　RapidIO協議到PCIE協議交換分為3個步驟：

　　(1)根據串行RapidIO協議將打包數據解析；

　　(2)將解析的數據緩存在乒乓使用的存儲器中，可以使用片外ZBTSRAM也可以使用片內RAM資源；

　　(3)數據根據PCIE協議規定的方式打包，并按照PCIE協議發送出去。

　　RapidIO與PCIE交換原理圖如圖3。

　　3.2 光纖協議到PCIE協議的轉換

　　光纖協議使用的自定協議較RapidIO協議簡單得多，因此實現原理也簡單很多。從光纖協議到PCIE協議交換分為3個步驟：

　　(1)根據光纖自定義協議將打包數據提取；

　　(2)將解析的數據緩存在乒乓使用的存儲器中，可以使用片外ZBTSRAM也可以使用片內RAM資源；

　　(3)數據根據PCIE協議規定的方式打包，并按照PCIE協議發送出去。

　　光纖與PCIE交換原理圖見圖4。