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千兆比

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。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。

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
LOBS邊緣節點突發包組裝和光板FPGA實現

近年來提出的光突發交換OBS(Optical．Burst Switching)技術，結合了光路交換(OCS)與光分組交換(OPS)的優點，有效支持高突發、高速率的多種業務，成為目前研究的熱點和前沿。本論文圍繞國家“863”計劃資助課題“光突發交換關鍵技術和試驗系統”，主要涉及兩個方面：LOBS邊緣節點核心板和光板FPGA的實現方案，重點關注于邊緣節點核心板突發包組裝算法。本文第一章首先介紹LOBS網絡的背景、架構，分析了LOBS網絡的關鍵技術，然后介紹了本論文后續章節研究的主要內容。第二章介紹了LOBS邊緣節點的總體結構，主要由核心板和光板組成。核心板包括千兆以太網物理層接入芯片，突發包組裝FPGA，突發包調度FPGA，SDRAM以及背板驅動芯片($2064)等硬件模塊。光板包括$2064，發射FPGA，接收FPGA，光發射機，光接收機，CDR等硬件模塊。論文對這些軟硬件資源進行了詳細介紹，重點關注于各FPGA與其余硬件資源的接口。第三章闡明了LOBS邊緣節點FPGA的具體實現方法，分為核心板突發包組裝FPGA和光板FPGA兩部分。核心板FPGA對數據和描述信息分別存儲，僅對描述信息進行處理，提高了組裝效率。在維護突發包信息時，實時查詢和更新FEC配置表，保證了對FEE狀態表維護的靈活性。在讀寫SDRAM時都采用整頁突發讀寫模式，對MAC幀整幀一次性寫入，讀取時采用超前預讀模式，對SDRAM內存的使用采取即時申請方式，十分靈活高效。光板FPGA分為發射和接收兩個方向，主要是將進入FPGA的數據進行同步后按照指定的格式發送。第四章總結了論文的主要內容，并對LOBS技術進行展望。本論文組幀算法采用動態組裝參數表的方法，可以充分支持各種擴展，包括自適應動態組裝算法。

標簽： LOBS FPGA 節點

上傳時間： 2013-05-26

上傳用戶：AbuGe
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
中興通訊硬件巨作:信號完整性基礎知識

中興通訊硬件一部巨作－信號完整性近年來，通訊技術、計算機技術的發展越來越快，高速數字電路在設計中的運用越來越多，數字接入設備的交換能力已從百兆、千兆發展到幾十千兆。高速數字電路設計對信號完整性技術的需求越來越迫切。在中、大規模電子系統的設計中，系統地綜合運用信號完整性技術可以帶來很多好處，如縮短研發周期、降低產品成本、降低研發成本、提高產品性能、提高產品可靠性。數字電路在具有邏輯電路功能的同時，也具有豐富的模擬特性，電路設計工程師需要通過精確測定、或估算各種噪聲的幅度及其時域變化，將電路抗干擾能力精確分配給各種噪聲，經過精心設計和權衡，控制總噪聲不超過電路的抗干擾能力，保證產品性能的可靠實現。為了滿足中興上研一所的科研需要，我們在去年和今年關于信號完整性技術合作的基礎上，克服時間緊、任務重的困難，編寫了這份硬件設計培訓系列教材的“信號完整性” 部分。由于我們的經驗和知識所限，這部分教材肯定有不完善之處，歡迎廣大讀者和專家批評指正。本教材的對象是所內硬件設計工程師，針對我所的實際情況，選編了第一章——導論、第二章——數字電路工作原理、第三章——傳輸線理論、第四章——直流供電系統設計，相信會給大家帶來益處。同時，也希望通過我們的不懈努力能消除大家在信號完整性方面的煩腦。在編寫本教材的過程中，得到了沙國海、張亞東、沈煜、何廣敏、鐘建兔、劉輝、曹俊等的指導和幫助，尤其在審稿時提出了很多建設性的意見，在此一并致謝！

標簽： 中興通訊硬件信號完整性基礎知識

上傳時間： 2013-11-15

上傳用戶：大三三
六類線纜的隔離構件(工藝)

在過去10年中，滿足高帶寬應用需要的布線技術發生了巨大的變化，布線系統所支持的帶寬已從最初10MHz發展到今天的250MHz。2002年6月，TIA/EIA組織最終核準了六類布線標準，將所有廠商的布線產品實現標準化，而網絡設備制造商也將保證它們的設備在六類布線上高速運行。應該說，六類系統的推出為人類從真正意義上跨入千兆網絡的時代奠定了堅實的基礎，但同時也帶來了種種疑惑

標簽： 六類線纜隔離構件工藝

上傳時間： 2013-11-02

上傳用戶：hzakao
基于FPGA的高速串行傳輸接口研究與實現

摘　要:介紹了FPGA最新一代器件Virtex25上的高速串行收發器RocketIO。基于ML505開發平臺構建了一個高速串行數據傳輸系統,重點說明了該系統采用RocketIO實現1. 25Gbp s高速串行傳輸的設計方案。實現并驗證了采用FPGA完成千兆串行傳輸的功能目標,為后續采用FPGA實現各種高速協議奠定了良好的基礎。關鍵詞: FPGA;高速串行傳輸; RocketIO; GTP 在數字系統互連設計中,高速串行I/O技術取代傳統的并行I/O技術成為當前發展的趨勢。與傳統并行I/O技術相比,串行方案提供了更大的帶寬、更遠的距離、更低的成本和更高的擴展能力,克服了并行I/O設計存在的缺陷。在實際設計應用中,采用現場可編程門陣列( FPGA)實現高速串行接口是一種性價比較高的技術途徑。

標簽： FPGA 高速串行傳輸接口

上傳時間： 2013-11-22

上傳用戶：lingzhichao
WLAN及在千兆以太網MAC中的實現

WLAN

標簽： WLAN MAC 千兆以太網中的實現

上傳時間： 2014-12-29

上傳用戶：fhjdliu
HP ProCurve Switch 2810系列簡述

產品概述HP ProCurve Switch 2810系列包括兩款機型：帶有 20個10/100/1000端口的24端口HP ProCurve Switch 2810-24G和帶有44個10/100/1000端口的48端口HP ProCurve Switch 2810-48G。每款交換機還配有4個雙功能定制端口，可用于RJ-45 10/100/1000或mini-GBIC光纖千兆連接。2810系列交換機可提供出色的訪問安全性、高級優先化和流量監控能力，因而是高性能、安全10/100/1000連接的理想選擇。此外，它還價格經濟、簡單易用，帶有1U可堆疊外形，即使應用于更小的布線室內，也便于靈活操作。

標簽： ProCurve Switch 2810 HP

上傳時間： 2013-11-24

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布線網絡語音方案規劃

　　1 設計概述　　1.1 需求分析　　綜合布線是智能化的先決條件和基礎，主要為歡樂海岸內計算機網絡、電話、監控、智能化管理提供傳輸線路，同時也可作為其它數字信號、圖像信號和控制信號等的傳輸媒介。本方案采用光纖+六類布線解決方案，實現千兆骨干、百兆桌面接入，必要時可升至萬兆骨干、千兆桌面接入。

標簽： 布線網絡語音方案

上傳時間： 2013-11-21

上傳用戶：tdyoung