基于FPGA的PCIExpress與RapidIO高速互連技術(shù)驗(yàn)證.pdf

1、集成電路發(fā)展逐漸趨向于高速率低功耗，從上世紀(jì)90年代，處理器的速率呈現(xiàn)出指數(shù)增長(zhǎng)，而系統(tǒng)總線(xiàn)和芯片互連技術(shù)卻發(fā)展緩慢。傳統(tǒng)的PCI總線(xiàn)已經(jīng)滿(mǎn)足不了高速CPU對(duì)數(shù)據(jù)讀取和寫(xiě)入速度的需求，并且由于其陳舊的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)帶來(lái)的缺陷，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)系統(tǒng)架構(gòu)的要求，新的互連技術(shù)越來(lái)越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　PCI Express總線(xiàn)作為PCI總線(xiàn)的替代品，在兼容PCI總線(xiàn)的同時(shí)，提供了最高256GT/S的傳輸速率，具有大塊數(shù)據(jù)傳輸效率高、系統(tǒng)拓?fù)?/p>

2、簡(jiǎn)單、技術(shù)門(mén)檻低、使用和設(shè)計(jì)成本低等特點(diǎn)。PCI Express總線(xiàn)使用了最新的高速串行收發(fā)器，有效的ACK/NAK協(xié)議保證數(shù)據(jù)鏈路可靠性，并且在數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程中，使用包的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)高效率發(fā)送的同時(shí)去除了邊帶信號(hào)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)中本地IO總線(xiàn)。而RapidIO作為新興產(chǎn)品，在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，其最高傳輸速率在僅僅使用4個(gè)通道的情況下達(dá)到25GT/S，在串行總線(xiàn)小包的傳輸效率更高、允許更靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和多樣

3、的處理部件、更好的系統(tǒng)穩(wěn)定性、更高效率的流控機(jī)制、更多級(jí)的服務(wù)質(zhì)量和更強(qiáng)的錯(cuò)誤管理機(jī)制，適用于高實(shí)時(shí)性、高可靠性的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　本文以高速互連技術(shù)作為立足點(diǎn)，介紹高速互連技術(shù)物理層的實(shí)現(xiàn)方案，包括LVDS、CML、ECL等高速差分電平規(guī)范，以及使用了時(shí)鐘恢復(fù)電路、8B/10B編解碼等技術(shù)的高速串行收發(fā)器；同時(shí)以PCI Express和RapidIO的協(xié)議及工作原理為基礎(chǔ)，分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，分別介紹其工作機(jī)制和實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)；