當前,在系統級互連設計中高速串行I/O技術迅速取代傳統的并行I/O技術正成為業界趨勢。人們已經意識到串行I/O“潮流”是不可避免的,因為在高于1Gbps的速度下,并行I/O方案已經達到了物理極限,不能再提供可靠和經濟的信號同步方法。基于串行I/O的設計帶來許多傳統并行方法所無法提供的優點,包括:更少的器件引腳、更低的電路板空間要求、減少印刷電路板(PCB)層數、PCB布局布線更容易、接頭更小、EMI更少,而且抵抗噪聲的能力也更好。高速串行I/O技術正被越來越廣泛地應用于各種系統設計中,包括PC、消費電子、海量存儲、服務器、通信網絡、工業計算和控制、測試設備等。迄今業界已經發展出了多種串行系統接口標準,如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太網、10G以太網XAUI、串行ATA等等。 Aurora協議是為私有上層協議或標準上層協議提供透明接口的串行互連協議,它允許任何數據分組通過Aurora協議封裝并在芯片間、電路板間甚至機箱間傳輸。Aurora鏈路層協議在物理層采用千兆位串行技術,每物理通道的傳輸波特率可從622Mbps擴展到3.125Gbps。Aurora還可將1至16個物理通道綁定在一起形成一個虛擬鏈路。16個通道綁定而成的虛擬鏈路可提供50Gbps的傳輸波特率和最大40Gbps的全雙工數據傳輸速率。Aurora可優化支持范圍廣泛的應用,如太位級路由器和交換機、遠程接入交換機、HDTV廣播系統、分布式服務器和存儲子系統等需要極高數據傳輸速率的應用。 傳統的標準背板如VME總線和CompactPCI總線都是采用并行總線方式。然而對帶寬需求的不斷增加使新興的高速串行總線背板正在逐漸取代傳統的并行總線背板。現在,高速串行背板速率普遍從622Mbps到3.125Gbps,甚至超過10Gbps。AdvancedTCA(先進電信計算架構)正是在這種背景下作為新一代的標準背板平臺被提出并得到快速的發展。它由PCI工業計算機制造商協會(PICMG)開發,其主要目的是定義一種開放的通信和計算架構,使它們能被方便而迅速地集成,滿足高性能系統業務的要求。ATCA作為標準串行總線結構,支持高速互聯、不同背板拓撲、高信號密度、標準機械與電氣特性、足夠步線長度等特性,滿足當前和未來高系統帶寬的要求。 采用FPGA設計高速串行接口將為設計帶來巨大的靈活性和可擴展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片內置了最多24個RocketIO收發器,提供從622Mbps到3.125Gbps的數據速率并支持所有新興的高速串行I/O接口標準。結合其強大的邏輯處理能力、豐富的IP核心支持和內置PowerPC處理器,為企業從并行連接向串行連接的過渡提供了一個理想的連接平臺。 本文論述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA設計傳輸速率為2.5Gbps的高速串行背板接口,該背板接口完全符合PICMG3.0規范。本文對串行高速通道技術的發展背景、現狀及應用進行了簡要的介紹和分析,詳細分析了所涉及到的主要技術包括線路編解碼、控制字符、逗點檢測、擾碼、時鐘校正、通道綁定、預加重等。同時對AdvancedTCA規范以及Aurora鏈路層協議進行了分析, 并在此基礎上給出了FPGA的設計方法。最后介紹了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT設計工具,可在標準ATCA機框內完成單通道速率為2.5Gbps的全網格互聯。
上傳時間: 2013-05-29
上傳用戶:frank1234
在計算機系統中,串行通信是指計算機主機與外設之間以及主機系統與主機系統之間數據的串行傳送。由于串行通信和通信制式、傳送距離以及I/O數據的串并變換等許多因素有關,為進一步學習MCS-51的串行接口打下基礎。
上傳時間: 2013-10-10
上傳用戶:李彥東
常用串行EEPROM的編程應用,SPI總線(Serial Peripheral Interface串行外圍設備接口總線)是三線式的串行總線,是由摩托羅拉公司所研發,使用三線進行數據傳輸,分別是SCK時鐘引腳,SI數據輸入引腳和SO數據輸出引腳。
上傳時間: 2013-12-21
上傳用戶:894898248
鍵盤顯示通常采用以下三種方式 1采用并行接口的鍵盤顯示專用芯片8279,8279外匪元器件多c顯示驅動、譯碼等)、占用電路板面積大、綜合成本較高 在中小系統中常常大材小用.2采用通用并行I/(3芯片擴展c如8255等】.需要驅動顯示.鍵盤顯示掃描占用大量CPU時間.3 采用帶FC總線的鍵盤顯示芯片.本文的MAX6955驅動器采用Maxim 公司推出的帶鍵盤掃描、LED 顯示, 具有400kbps、FC兼容白勺2線串行接口.可大大簡化設計。
上傳時間: 2013-11-02
上傳用戶:時代電子小智
RS-232-C 是PC 機常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL 電路連接。本產品(轉接器),可以實現任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口?采用RS-232-C 接口有何特點?傳輸電纜長度如何考慮?答: 計算機與計算機或計算機與終端之間的數據傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標準接口,使不同 的設備可以方便地連接起來進行通訊。 RS-232-C接口(又稱 EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、 調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進制數據交換接口技術標準”該標準規定采用一個25 個腳的 DB25 連接器,對連接器的每個引腳的信號內容加以規定,還對各種信號的電平加以規定。(1) 接口的信號內容實際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的,在計算機與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。即:邏輯“1”,-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”,高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結構 RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設備與PC 機連接的RS-232-C 接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發送數據”、“接收數據”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標準規定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應為50 英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實際使用中最大距離會遠超過50 英尺,美國DEC 公司曾規定允許碼元畸變為10%而得出附表2 的實驗結果。其中1 號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723 內有三對雙絞線,每對由22# AWG 組成,其外覆以屏蔽網。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口?它比RS-232-C 接口相比有何特點?答: 由于RS-232-C 接口標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:(1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL 電路連接。(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。(3) 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50 英尺,實際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足,于是就不斷出現了一些新的接口標準,RS-485 就是其中之一,它具有以下特點:1. RS-485 的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6) V 表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL 電平兼容,可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數據最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標準值為4000 英尺,實際上可達 3000 米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發器, 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達128 個收發器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設備網絡。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。 因為RS485 接口組成的半雙工網絡,一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9(針)。3. 采用RS485 接口時,傳輸電纜的長度如何考慮?答: 在使用RS485 接口時,對于特定的傳輸線經,從發生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數,這個 長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜(線 徑為0.51mm),線間旁路電容為52.5PF/M,終端負載電阻為100 歐 時所得出。(曲線引自GB11014-89 附錄A)。由圖中可知,當數據信 號速率降低到90Kbit/S 以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV 時, 則電纜長度被限制在1200M。實際上,圖中的曲線是很保守的,在實 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如:當數據信號速率為600Kbit/S 時,采用24AWG 電纜,由圖可知最 大電纜長度是200m,若采用19AWG 電纜(線徑為0。91mm)則電纜長 度將可以大于200m; 若采用28AWG 電纜(線徑為0。32mm)則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間: 2013-10-11
上傳用戶:時代電子小智
8051 串行接口是一個可編程的全雙工串行通訊接口。它可用作異步通訊方式(UART),與串行傳送信息的外 部設備相連接,或用于通過標準異步通訊協議進行全雙工的8051 多機系統也可以通過同步方式,使用TTL 或CMOS 移位寄存器來擴充I/O 口。
上傳時間: 2013-12-16
上傳用戶:
8051 串行接口是一個可編程的全雙工串行通訊接口。它可用作異步通訊方式(UART),與串行傳送信息的外 部設備相連接,或用于通過標準異步通訊協議進行全雙工的8051 多機系統也可以通過同步方式,使用TTL 或CMOS 移位寄存器來擴充I/O 口。
上傳時間: 2013-12-01
上傳用戶:陽光少年2016
AVR單片機SPI的串行ADC接口的設計 SPI(SerialPeripheralInterface---串行外設接口)總線系統是一種同步串行外設接口,允許MCU與各種外圍設備以串行方式進行通信、數據交換,廣泛應用于各種工業控制領域。 MAX187用采樣/保持電路和逐位比較寄存器將輸入的模擬信號轉換為12位的數字信號,其采樣/保持電路不需要外接電容。MAX187有2種操作模式:正常模式和休眠模式,將置為低電平進入休眠模式,這時的電流消耗降到10μA以下。置為高電平或懸空進入正常操作模式。
標簽: SerialPeripheralInterface SPI AVR ADC
上傳時間: 2017-04-04
上傳用戶:zsjzc
現代社會信息量爆炸式增長,由于網絡、多媒體等新技術的發展,用戶對帶寬和速度的需求快速增加。并行傳輸技術由于時鐘抖動和偏移,以及PCB布線的困難,使得傳輸速率的進一步提升面臨設計的極限;而高速串行通信技術憑借其帶寬大、抗干擾性強和接口簡單等優勢,正迅速取代傳統的并行技術,成為業界的主流。 本論文針對目前比較流行并且有很大發展潛力的兩種高速串行接口電路——高速鏈路口和Rocket I/O進行研究,并以Xilinx公司最新款的Virtex-5 FPGA為研究平臺進行仿真設計。本論文的主要工作是以某低成本相控陣雷達信號處理機為設計平臺,在其中的一塊信號處理板上,進行了基于LVDS(Low VoltageDifferential Signal)技術的高速LinkPort(鏈路口)設計和基于CML(Current ModeLogic)技術的Rocket I/O高速串行接口設計。首先在FPGA的軟件中進行程序設計和功能、時序的仿真,當仿真驗證通過之后,重點是在硬件平臺上進行調試。硬件調試驗證的方法是將DSP TS201的鏈路口功能與在FPGA中的模擬高速鏈路口相連接,進行數據的互相傳送,接收和發送的數據相同,證明了高速鏈路口設計的正確性。并且在硬件調試時對Rocket IO GTP收發器進行回環設計,經過回環之后接收到的數據與發送的數據相同,證明了Rocket I/O高速串行接口設計的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:戀天使569
國家863項目“飛行控制計算機系統FC通信卡研制”的任務是研究設計符合CPCI總線標準的FC通信卡。本課題是這個項目的進一步引伸,用于設計SCI串行通信接口,以實現環上多計算機系統間的高速串行通信。 本文以此項目為背景,對基于FPGA的SCI串行通信接口進行研究與實現。論文先概述SCI協議,接著對SCI串行通信接口的兩個模塊:SCI節點模型模塊和CPCI總線接口模塊的功能和實現進行了詳細的論述。 SCI節模型包含Aurora收發模塊、中斷進程、旁路FIFO、接受和發送存儲器、地址解碼、MUX。在SCI節點模型的實現上,利用FPGA內嵌的RocketIO高速串行收發器實現主機之間的高速串行通信,并利用Aurora IP核實現了Aurora鏈路層協議;設計一個同步FIFO實現旁路FIFO;利用FPGA上的塊RAM實現發送和接收存儲器;中斷進程、地址解碼和多路復合分別在控制邏輯中實現。 CPCI總線接口包括PCI核、PCI核的配置模塊以及用戶邏輯三個部分。本課題中,采用FPGA+PCI軟核的方法來實現CPCI總線接口。PCI核作為PCI總線與用戶邏輯之間的橋梁:PCI核的配置模塊負責對PCI核進行配置,得到用戶需要的PCI核;用戶邏輯模塊負責實現整個通信接口具體的內部邏輯功能;并引入中斷機制來提高SCI通信接口與主機之間數據交換的速率。 設計選用硬件描述語言VerilogHDL和VHDL,在開發工具Xilinx ISE7.1中完成整個系統的設計、綜合、布局布線,利用Modelsim進行功能及時序仿真,使用DriverWorks為SCI串行通信接口編寫WinXP下的驅動程序,用VC++6.0編寫相應的測試應用程序。最后,將FPGA設計下載到FC通信卡中運行,并利用ISE內嵌的ChipScope Pro虛擬邏輯分析儀對設計進行驗證,運行結果正常。 文章最后分析傳輸性能上的原因,指出工作中的不足之處和需要進一步完善的地方。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:竺羽翎2222