FPGA_ASIC基于RocketI_O的光纤数传板设计.pdf

基于RocketI/O的光纤数传板设计 江培华 杜海波 刘国满 高梅国 北京理工大学雷达技术研究所（北京 100081） 【摘要】本文介绍了一种基于 PMC 背板标准，采用 Xilinx 公司的 VirtexII Pro 系列 FPGA 设计的光纤数传板。基于 PMC 背板标准设计，使得光纤数传板具有很强的通用性；采用 FPGA ，增强了光纤数传板传输数据的灵活性。基于 PMC 背板标准的光纤数传板能够应用 于多种高速数据传输系统中，通过光纤数传板，能够进行系统间远距离、高速度数据传输。 【关键词】光纤数传 PMC 背板 Rocket I/O FPGA Fibre Data Channel Transfer Board based on Rocket I/O Jiang Peihua Du Haibo Liu Guoman Gao Meiguo Abstract A Fibre Channel Data Transfer Board based on PMC Standard is presented in details. Designing Fibre Channel Data Transfer Board board based on PMC Standard make it universal; Using FPGA in design make the data transfer very flexible. Fibre Channel Data Transfer Board meet the need of a great number of high speed data transfer. The problem of high speed ,long distance data transfer between two systems is solved by the Fibre Channel Data Transfer Board. Key words ：Fibre Channel Data Transfer PMC backboard. RocketI/O. FPGA 1．引言 光纤通道数据传输是一种高速数据传输标准，它具有损耗小、抗电磁干扰能力强、泄漏 小、保密性能好等优点。采用光纤进行数据传输时，如何实现光信号和电信号之间的连接是 设计的难点。由于 VirtexII pro 系列 FPGA 片内集成的串行收发器（Rocket I/O ）支持与光模 块的无缝连接，采用 FPGA 设计光纤数据传输系统，使的系统具有集成度高、应用灵活的 特点。 2．Rocket I/O 特点简介 Rocket I/O 是 Xilinx 公司的 Virtex II Pro 系列 FPGA 内嵌的高速串行收发器，该串行收 发器的应用方式灵活多样，它提供对光纤通道、千兆以太网、XAUI 、Infiniband 、PCI Express 等一系列高速通信标准的支持。Rocket I/O 的主要特点为：（1）每个通道的Rocket I/O 支持 从 622Mbps 至 3.125Gbps 的全双工传输速率；（2 ）内嵌串行发送时钟生成和接收时钟恢复 电路；（3 ）片内集成 8B/10B 编码/解码，CRC 校验和奇偶校验功能模块；（4 ）串行收发器 支持直流和交流耦合方式，适用于多种高速接口标准；（5 ）差分阻抗可编程设置（50 Ω、 75 Ω）；（6 ）支持片内串行和并行环路测试。 3．PMC 背板标准简介 PMC ，PCI Mezzanine Cards （PCI 背板）是 VSO 组织在 CMC （Common Mezzanine Card ） 的基础之上提出的，它应用于基于采用 VME ，Compact-PCI 协议的主机板、台式机、移动 PC 等。PMC 标准采用了 CMC 标准的物理层定义，电气层和逻辑层的定义采用 PCI 标准。 PMC 背板有两种形式：Signal PMC、Double PMC ，如图 1 所示。Signal PMC 形式的 PMC 背板采用四个 64 管脚的接插件 PN1～PN4 ，PN1～PN3 上定义了 64bit PCI 总线