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千兆以太網(wǎng)

基于FPGA的甚短距離高速并行光傳輸系統研究

甚短距離傳輸(VSR)是一種用于短距離(約300 m～600m)內進行數據傳輸的光傳輸技術.它主要應用于網絡中的交換機、核心路由器(CR)、光交叉連接設備(OXC)、分插復用器(ADM)和波分復用(WDM)終端等不同層次設備之間的互連,具有構建方便、性能穩定和成本低等優點,是光通信技術發展的一個全新領域,逐漸成為國際通用的標準技術,成為全光網的一個重要組成部分. 本文深入研究了VSR并行光傳輸系統,完成了VSR技術的核心部分--轉換器子系統的設計與實現,使用現場可編程陣列FPGA(Field Programmable GateArray)來完成轉換器電路的設計和功能實現.深入研究現有VSR4-1.0和VSR4-3.0兩種并行傳輸標準,在其技術原理的基礎上,提出新的VSR并行方案,提高了多模光纖帶的信道利用率,充分利用系統總吞吐量大的優勢,為將來向更高速率升級提供了依據.根據萬兆以太網的技術特點和傳輸要求,提出并設計了用VSR技術實現局域和廣域萬兆以太網在較短距離上的高速互連的系統方案,成功地將VSR技術移植到萬兆以太網上,實現低成本、構建方便和性能穩定的高速短距離傳輸. 本文所有的設計均在Altera Stratix GX系列FPGA的EP1SGX25F1020C7上實現,采用Altera的Quartus Ⅱ開發工具和 Verilog HDL硬件描述語言完成了VSR4-1.0轉換器集成電路和萬兆以太網的SERDES的設計和仿真,并給出了各模塊的電路結構和仿真結果.仿真的結果表明,所有的設計均能正確的實現各自的功能,完全能夠滿足10Gb/s高速并行傳輸系統的要求.

標簽： FPGA 短距離光傳輸高速并行

上傳時間： 2013-07-14

上傳用戶：han0097
具集成反激式控制器的高功率PoE PD接口

時至今日，以太網供電 (PoE) 技術仍在當今的網絡世界中不斷地普及。由供電設備 (PSE) 提供並傳輸至受電設備 (PD) 輸入端的 12.95W 功率是一種通用電源

標簽： PoE 集成反激式控制器 PD接口

上傳時間： 2013-11-06

上傳用戶：xmsmh
嵌入式LINUX 電子教程全集

嵌入式LINUX 電子教程全集嵌入式系統出現于60年代晚期，它最初被用于控制機電電話交換機，如今已被廣泛的應用于工業制造、過程控制、通訊、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費類產品等眾多領域。計算機系統核心CPU，每年在全球范圍內的產量大概在二十億顆左右，其中超過80％應用于各類專用性很強的嵌入式系統。一般的說，凡是帶有微處理器的專用軟硬件系統都可以稱為嵌入式系統。　　1. 嵌入式Linux系統就是利用Linux其自身的許多特點，把它應用到嵌入式系統里。　　Linux做嵌入式的優勢，首先，Linux是開放源代碼的，不存在黑箱技術，遍布全球的眾多Linux愛好者又是Linux開發者的強大技術支持；其次，Linux的內核小、效率高，內核的更新速度很快,linux是可以定制的，其系統內核最小只有約134KB。第三，Linux是免費的OS，在價格上極具競爭力。 Linux還有著嵌入式操作系統所需要的很多特色，突出的就是Linux適應于多種CPU和多種硬件平臺，是一個跨平臺的系統。到目前為止，它可以支持二三十種CPU。而且性能穩定，裁剪性很好，開發和使用都很容易。很多CPU包括家電業芯片，都開始做Linux的平臺移植工作。移植的速度遠遠超過Java的開發環境。也就是說，如果今天用Linux環境開發產品，那么將來換CPU就不會遇到困擾。同時，Linux內核的結構在網絡方面是非常完整的，Linux對網絡中最常用的TCP/IP協議有最完備的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太網絡，以及無線網絡，Toker ring(令牌環網)、光纖甚至衛星的支持。所以Linux很適于做信息家電的開發。　　還有使用Linux為的是來開發無線連接產品的開發者越來越多。Linux在快速增長的無線連接應用主場中有一個非常重要的優勢，就是有足夠快的開發速度。這是因為LInux有很多工具，并且Linux為眾多程序員所熟悉。因此，我們要在嵌入式系統中使用Linux操作系統。　　Linux的大小適合嵌入式操作系統——Linux固有的模塊性，適應性和可配置性，使得這很容易做到。另外，Linux源碼的實用性和成千上萬的程序員熱切其望它用于無數的嵌入式應用軟件中，導致很多嵌入式Linux的出現，包括：Embedix，ETLinux，LEM，Linux Router Project，LOAF，uCLinux，muLinux，ThinLinux，FirePlug，Linux和PizzaBox Linux 　　相對，Linux的圖形界面還相對較弱，但近年Linux的圖形界面發展也很快，這也就不是問題。　　2. 什么是嵌入式Linux 　　嵌入式linux 是將日益流行的Linux操作系統進行裁剪修改，使之能在嵌入式計算機系統上運行的一種操作系統。嵌入式linux既繼承了Interlnet上無限的開放源代碼資源，又具有嵌入式操作系統的特性。嵌入式Linux的特點是版權費免費;購買費用媒介成本技術支持全世界的自由軟件開發者提供支持網絡特性免費，而且性能優異，軟件移植容易，代碼開放，有許多應用軟件支持，應用產品開發周期短，新產品上市迅速，因為有許多公開的代碼可以參考和移植，實時性能RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支持，實時性能穩定性好安全性好。　　3. 嵌入式Linux有巨大的市場前景和商業機會，出現了大量的專業公司和產品，如Montavista Lineo Emi等，有行業協會如Embedded Linux Consortum等，得到世界著名計算機公司和OEM板級廠商的支持，例如IBM Motorola Intel等。傳統的嵌入式系統廠商也采用了Linux策略，如Lynxworks Windriver QNX等，還有Internet上的大量嵌入式Linux愛好者的支持。嵌入式Linux支持幾乎所有的嵌入式CPU和被移植到幾乎所有的嵌入式OEM板。　　4.嵌入式Linux的應用領域非常廣泛，主要的應用領域有信息家電、PDA 、機頂盒、Digital Telephone、Answering Machine、Screen Phone 、數據網絡、Ethernet Switches、Router、Bridge、Hub、Remote access servers、ATM、Frame relay 、遠程通信、醫療電子、交通運輸計算機外設、工業控制、航空航天領域等。　　5.如果分別讓10位工程師給出嵌入式系統的定義，將得到10個不同的答案。一般來說，大部分的嵌入式系統執行特定的任務。我們假定最簡單的嵌入式系統包括輸入/輸出功能，以及一些控制邏輯，該系統基于它的配置執行某些類型的功能。按照這個標準，可以認為一個包含實現控制邏輯74123計數器以及一個狀態是一個嵌入式系統。也許可以補充說，該系統必須可通過存儲在固件中的軟件進行編程。這個新的嵌入式系統定義包括輸入/輸出(I/O)，以及存儲在系統固件中的控制邏輯。一個帶有鼠標、鍵盤、網絡連接并運行圖形用戶界面(GUI，graphical user interface)多任務操作系統的桌面計算機顯然滿足這些要求，但我們能認為它是一個嵌入式系統嗎？　　如果桌面計算機不是一個嵌入式系統，那么手持設備呢？它們有I/O功能，可以運行存儲在固件中的控制邏輯。有人說，桌面計算機和手持設備都有通用計算機設備，可以運行軟件來執行許多不同的任務，與之不同的是，嵌入式系統(例如，洗碗機控制器或飛行導航系統)主要是為特定任務而設計的。這種特定的功能限定使嵌入式設備有功能上的唯一性。如果是這樣，為什么一些嵌入式系統設計成具有附加的功能，如存儲在非易失性存儲器中的程序，并且具有運行可以完成原始設計范圍之外的任務的多任務操作系統的能力呢？　　在過去，區分嵌入式系統和通用計算機比現在簡單的多。例如，可以很容易地區分出一個基于8051的T1分幅卡嵌入式系統和一臺Sun UNIX工作站。而現在，從功能方面很難區分一臺Sun工作站和一個包含PowerPC以及32MB內存和16MB閃存的機頂盒。這樣的機頂盒可以運行帶GUI的多任務操作系統，可現場升級，可以同時運行多個程序(如視頻控制器、數字錄像和Java虛擬機)，還可以進行安全的因特網在線交易。很難判斷這種機頂盒是否是一個嵌入式系統。顯然，硬件性能的提升和價格的下降使通用計算機和嵌入式系統之間的界限變得很模糊，技術的進步使得我們很難定義什么是嵌入式。

標簽： LINUX 嵌入式電子教程

上傳時間： 2014-12-30

上傳用戶：ljt101007
校園計算機網絡已成為學校辦學的基礎設施和必備條件.公眾信息電腦公司立足中國,服務教育.以開發教育軟件和網絡集成為主,推進教育教學信息化和現代化為主要經營方向的綜合型企業. 經過廣泛的市場調研,針對中等

校園計算機網絡已成為學校辦學的基礎設施和必備條件.公眾信息電腦公司立足中國,服務教育.以開發教育軟件和網絡集成為主,推進教育教學信息化和現代化為主要經營方向的綜合型企業. 經過廣泛的市場調研,針對中等學校辦學特點和應用需求,我公司開發出"中等學校千兆校園網整體解決方案".該方案以千兆主干網絡為基礎平臺,以校園網應用為主線,以實現廣泛的教育資源共享,提高教育教學的現代化水平為目的,為建設信息化學校提供了一個完整的解決方案. 校園網的信息點覆蓋整個校園，教室、辦公室和宿舍等地方都是十分開放的，很多人都可以自由出入這些地方，任何一個人都可以利用這些地方的信息點，通過便攜連接到學校辦公內部網，這將對校園網造成巨大安全隱患。全網接入采用統一認證技術，保證了只有合法授權的用戶才能使用內部或外部網絡，而且還能對網絡的使用情況進行了審計。

標簽： 計算機網絡電腦服務教育軟件

上傳時間： 2014-11-18

上傳用戶：gundamwzc
基于FPGA的對象存儲控制器原型的硬件設計與實現.rar

本文對基于FPGA的對象存儲控制器原型的硬件設計進行了研究。主要內容如下： ⑴研究了對象存儲控制器的硬件設計，使其高效完成對象級接口的智能化管理和復雜存儲協議的解析，對對象存儲系統整體性能提升有重要意義。基于SoPC(片上可編程系統)技術，在FPGA(現場可編程門陣列)上實現的對象存儲控制器，具有功能配置靈活，調試方便，成本較低等優點。 ⑵采用Cyclone II器件實現的對象存儲控制器的網絡接口，包含處理器模塊、內存模塊、Flash模塊等核心組成部分，提供千兆以太網的網絡接口和PCI(周邊元件擴展接口)總線的主機接口，還具備電源模塊、時鐘模塊等以保證系統正常運行。在設計實現PCB(印制電路板)時，從疊層設計、布局、布線、阻抗匹配等多方面解決高達100MHz的全局時鐘帶來的信號完整性問題，并基于IBIS模型進行了信號完整性分析及仿真。針對各功能模塊提出了相應的調試策略，并完成了部分模塊的調試工作。 ⑶提出了基于Virtex-4的對象存儲控制器系統設計方案，Virtex-4內嵌PowerPC高性能處理器，可更好地完成對象存儲設備相關的控制和管理工作。實現了豐富的接口設計，包括千兆以太網、光纖通道、SATA(串行高級技術附件)等網絡存儲接口以及較PCI性能更優異的PCI-X(并連的PCI總線)主機接口；提供多種FPGA配置方式。使用Cadence公司的Capture CIS工具完成了該系統硬件的原理圖繪制，通過了設計規則檢查，生成了網表用作下一步設計工作的交付文件。

標簽： FPGA 對象存儲原型

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：lijinchuan
基于FPGA安全監控系統的數字視頻處理.rar

隨著經濟的發展，生活水平的逐步提高，購置房屋和車輛的人越來越多，但安全問題也給人們帶來巨大的經濟損失。與此同時，相應的安全防盜系統也應運而生。目前市場上，低端的方案是利用單片機和通訊單元相結合構成系統。這種系統雖然價格便宜，實現起來也相對簡單，但是功能不夠完善，不能實現正真的影、音、像圖文全方位監控。而高端的方案則使用專用集成電路，雖然功能強大，但是價格昂貴，并且對于新的接口標準存在兼容性問題，而且也不易升級。基于FPGA的安全監控系統，是FPGA和通訊單元相結合的產物。其核心FPGA可多次配置，靈活性強，在性能和價格中找到一個很好的平衡。其易于維護和升級，以滿足市場上不斷推陳出的新的接口標準。整個系統將是對視頻圖像處理、圖像加密技術、傳感器、PIC總線通訊等諸多技術的整合。而本文將側重于論述該系統中視頻圖像處理、控制接口和視頻傳送部分的內容。全文分為五個章節，第一章簡要介紹了視頻信號處理的原理和結構，對一些專業術語進行介紹，并展示了通用的視頻處理過程。第二章針對監控系統的案例，對視頻信號處理模塊的解決方案進行論述，將實際的視頻信號處理劃分為轉換、計算和傳送三個子模塊，并且分別進行功能介紹。第三章著重介紹視頻轉換和視頻計算兩大模塊，對相應的接口配置和模塊主要代碼實現作了深入分析。第四章將論述視頻處理中的重要課題：數字圖像的壓縮技術，并對相應的重要模塊和關鍵步驟作實際建模分析。第五章將探討視頻傳送的相關技術，介紹傳統的Camera-Link標準和最新的千兆以太網傳送標準，對可行性應用進行了比較。

標簽： FPGA 安全監控

上傳時間： 2013-07-17

上傳用戶：xymbian
采用FPGA實現基于ATCA架構的2.5Gbps串行背板接口

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?；诖蠭/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?，F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。

標簽： FPGA ATCA Gbps 2.5

上傳時間： 2013-05-29

上傳用戶：frank1234
基于FPGA的高速IPSec協議實現技術研究

隨著國際互聯網絡的迅猛發展，網絡應用的不斷豐富，Intenret已經從最初以學術交流為目的而演變為商業行為，網絡安全性需求日益增加，高速網絡安全保密成為關注的焦點，在安全得到保障的情況下，為了滿足網速無限制的追求，高速網絡硬件加密設備也必將成為需求熱點。另一方面，IPSec協議被廣泛的應用于防火墻和安全網關中，但對IPSec協議的處理會大大增加網關的負載，成為千兆網實現的瓶頸。本文便是針對上述現狀，研究基于高性能FPGA實現千兆IPSec協議的設計技術。目前，國外IPSec協議實現已經芯片化，達到幾千兆的速率，但是國內產品多以軟件實現，速度難以提高。本文采用的基于FPGA的IPSec技術方案，采用硬件實現隧道模式下的IPSec協議，為IP分組及其上層協議數據提供機密性、數據完整性驗證以及數據源驗證等安全服務。在以VPN為實施方案的基礎上，構建了以KDIPSec為設備原型以IPSec協議為出發點的千兆網絡系統環境模型，從硬件體系結構到各個模塊的劃分以及各個模塊實現的功能這幾個方面描述了KDIPSec實現技術，最后描述了一些關鍵模塊的FPGA設計和和仿真。所有處理模塊均在Xilinx公司的FPGA芯片中實現，處理速率超過1Gb/s。

標簽： IPSec FPGA 協議實現技術

上傳時間： 2013-07-03

上傳用戶：wfl_yy
基于FPGA安全監控系統的數字視頻處理

隨著經濟的發展，生活水平的逐步提高，購置房屋和車輛的人越來越多，但安全問題也給人們帶來巨大的經濟損失。與此同時，相應的安全防盜系統也應運而生。目前市場上，低端的方案是利用單片機和通訊單元相結合構成系統。這種系統雖然價格便宜，實現起來也相對簡單，但是功能不夠完善，不能實現正真的影、音、像圖文全方位監控。而高端的方案則使用專用集成電路，雖然功能強大，但是價格昂貴，并且對于新的接口標準存在兼容性問題，而且也不易升級。基于FPGA的安全監控系統，是FPGA和通訊單元相結合的產物。其核心FPGA可多次配置，靈活性強，在性能和價格中找到一個很好的平衡。其易于維護和升級，以滿足市場上不斷推陳出的新的接口標準。整個系統將是對視頻圖像處理、圖像加密技術、傳感器、PIC總線通訊等諸多技術的整合。而本文將側重于論述該系統中視頻圖像處理、控制接口和視頻傳送部分的內容。全文分為五個章節，第一章簡要介紹了視頻信號處理的原理和結構，對一些專業術語進行介紹，并展示了通用的視頻處理過程。第二章針對監控系統的案例，對視頻信號處理模塊的解決方案進行論述，將實際的視頻信號處理劃分為轉換、計算和傳送三個子模塊，并且分別進行功能介紹。第三章著重介紹視頻轉換和視頻計算兩大模塊，對相應的接口配置和模塊主要代碼實現作了深入分析。第四章將論述視頻處理中的重要課題：數字圖像的壓縮技術，并對相應的重要模塊和關鍵步驟作實際建模分析。第五章將探討視頻傳送的相關技術，介紹傳統的Camera-Link標準和最新的千兆以太網傳送標準，對可行性應用進行了比較。

標簽： FPGA 安全監控數字

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：hebmuljb
TMS-S231-512G

致力于提供高速信號處理解決方案的北京拓目科技有限公司（Beijing Topmoo Tech Co. Ltd）在2011年推出基于FLASH陣列存儲的高端固態存儲產品TMS-F231-160G之后，近日宣布推出其入門級固態存儲產品TMS-S231-512G。在容量選擇上，TMS-F231-160G可以通過更換PIN2PIN的FLASH芯片而達到擴容目的,但是SLC FLASH成本高居不下，在目前高速發展的工業相機領域，難以推廣普及。為了推動高速工業相機存儲市場的發展，拓目科技發布了基于SATA接口的SSD盤存儲系統TMS-S231-512G，隨著消費電子的發展，SSD的單盤容量不斷的擴大，價格不斷的降低，必然能使TMS-S231-512G得到廣泛的應用。 “TMS-S231-512G是一款專門針對航空拍攝、工業照相、汽車碰撞實驗等需要高速圖像采集、存儲的場合而開發的固態存儲設備”拓目科技產品經理Lemon Chan介紹道，“該產品的單盤存儲容量最高可達512GB，單盤存儲帶寬則最高可達250MB/s，在該帶寬支持條件下，TMS-S231-512G最高能支持1280x1024@200fps的連續拍照模式，幾乎適用于所有需要高速圖像采集的場合”。 “目前，Camera Link接口在航空相機、工業相機等領域得到廣泛應用。與此同時，TMS-S231-512G板載兩個SFP光纖接口，最高可支持5Gbps的有效數據吞吐率。”拓目科技研發總監Steven Wu介紹道，“除了硬件板卡以外，拓目科技還提供一整套完整的客戶端解決方案，以方便客戶能夠輕易地對設備進行管控，同時方便客戶對記錄下來的數據進行預覽、下載等操作”。 “與國外同類產品相比，TMS-S231-512G除了大容量、高帶寬等優點以外，另一大優勢在于其極強的可定制性。TMS-S231-512G從硬件設計到軟件開發，所有的核心技術都由拓目科技研發團隊自主開發，相比于國外同類產品，拓目科技無論在產品的可定制性還是售后技術支持方面，都具有較大的優勢”Steven Wu補充道。同時，該款產品所有器件均采用工業級寬溫芯片，溫度、振動等環境適應性試驗均已順利通過，能最大程度地保證產品在惡劣環境下的可靠性。 TMS-S231系列產品特點 1，采用業界領先的掉電保護技術，令您的數據安全無憂 2，性能卓越，擁有單盤高達250MB/s的寫帶寬 3，單盤64GB~512GB大容量可選，存儲容量大小也可以根據用戶需求定制 4，支持Camera Link視頻輸入接口 5，支持DVI顯示接口 6，支持SFP光纖接口 7，支持2個SSD盤 8，支持1個千兆以太網口 9，滿足各種惡劣環境應用要求，能在高溫度、多灰塵、高海拔、強振動等應用場合下正常使用 TMS-S231采用12V電源適配器供電，功耗小于10W，TMS-S231集成度非常高，產品體積僅為260mm x 180mm x 45mm，如上圖所示。TMS-S231現已進入大批量生產階段并隨時接受客戶試用申請與訂貨。

標簽： TMS-S 231 512

上傳時間： 2013-11-12

上傳用戶：a155166