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千兆網(wǎng)(wǎng)卡

采用FPGA實(shí)現(xiàn)基于ATCA架構(gòu)的2.5Gbps串行背板接口

當(dāng)前，在系統(tǒng)級(jí)互連設(shè)計(jì)中高速串行I/O技術(shù)迅速取代傳統(tǒng)的并行I/O技術(shù)正成為業(yè)界趨勢(shì)。人們已經(jīng)意識(shí)到串行I/O“潮流”是不可避免的，因?yàn)樵诟哂?Gbps的速度下，并行I/O方案已經(jīng)達(dá)到了物理極限，不能再提供可靠和經(jīng)濟(jì)的信號(hào)同步方法。基于串行I/O的設(shè)計(jì)帶來(lái)許多傳統(tǒng)并行方法所無(wú)法提供的優(yōu)點(diǎn)，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(shù)、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(shù)正被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，包括PC、消費(fèi)電子、海量存儲(chǔ)、服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)計(jì)算和控制、測(cè)試設(shè)備等。迄今業(yè)界已經(jīng)發(fā)展出了多種串行系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)，如PCI Express、串行RapidIO、InfiniBand、千兆以太網(wǎng)、10G以太網(wǎng)XAUI、串行ATA等等。 Aurora協(xié)議是為私有上層協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)上層協(xié)議提供透明接口的串行互連協(xié)議，它允許任何數(shù)據(jù)分組通過(guò)Aurora協(xié)議封裝并在芯片間、電路板間甚至機(jī)箱間傳輸。Aurora鏈路層協(xié)議在物理層采用千兆位串行技術(shù)，每物理通道的傳輸波特率可從622Mbps擴(kuò)展到3.125Gbps。Aurora還可將1至16個(gè)物理通道綁定在一起形成一個(gè)虛擬鏈路。16個(gè)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(shù)據(jù)傳輸速率。Aurora可優(yōu)化支持范圍廣泛的應(yīng)用，如太位級(jí)路由器和交換機(jī)、遠(yuǎn)程接入交換機(jī)、HDTV廣播系統(tǒng)、分布式服務(wù)器和存儲(chǔ)子系統(tǒng)等需要極高數(shù)據(jù)傳輸速率的應(yīng)用。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)背板如VME總線和CompactPCI總線都是采用并行總線方式。然而對(duì)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(tǒng)的并行總線背板。現(xiàn)在，高速串行背板速率普遍從622Mbps到3.125Gbps，甚至超過(guò)10Gbps。AdvancedTCA（先進(jìn)電信計(jì)算架構(gòu)）正是在這種背景下作為新一代的標(biāo)準(zhǔn)背板平臺(tái)被提出并得到快速的發(fā)展。它由PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)（PICMG）開(kāi)發(fā)，其主要目的是定義一種開(kāi)放的通信和計(jì)算架構(gòu)，使它們能被方便而迅速地集成，滿足高性能系統(tǒng)業(yè)務(wù)的要求。ATCA作為標(biāo)準(zhǔn)串行總線結(jié)構(gòu)，支持高速互聯(lián)、不同背板拓?fù)洹⒏咝盘?hào)密度、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械與電氣特性、足夠步線長(zhǎng)度等特性，滿足當(dāng)前和未來(lái)高系統(tǒng)帶寬的要求。采用FPGA設(shè)計(jì)高速串行接口將為設(shè)計(jì)帶來(lái)巨大的靈活性和可擴(kuò)展能力。Xilinx Virtex-IIPro系列FPGA芯片內(nèi)置了最多24個(gè)RocketIO收發(fā)器，提供從622Mbps到3.125Gbps的數(shù)據(jù)速率并支持所有新興的高速串行I/O接口標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合其強(qiáng)大的邏輯處理能力、豐富的IP核心支持和內(nèi)置PowerPC處理器，為企業(yè)從并行連接向串行連接的過(guò)渡提供了一個(gè)理想的連接平臺(tái)。本文論述了采用Xilinx Virtex-IIPro FPGA設(shè)計(jì)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(guī)范。本文對(duì)串行高速通道技術(shù)的發(fā)展背景、現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹和分析，詳細(xì)分析了所涉及到的主要技術(shù)包括線路編解碼、控制字符、逗點(diǎn)檢測(cè)、擾碼、時(shí)鐘校正、通道綁定、預(yù)加重等。同時(shí)對(duì)AdvancedTCA規(guī)范以及Aurora鏈路層協(xié)議進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上給出了FPGA的設(shè)計(jì)方法。最后介紹了基于Virtex-IIPro FPGA的ATCA接口板和MultiBERT設(shè)計(jì)工具，可在標(biāo)準(zhǔn)ATCA機(jī)框內(nèi)完成單通道速率為2.5Gbps的全網(wǎng)格互聯(lián)。

標(biāo)簽： FPGA ATCA Gbps 2.5

上傳時(shí)間： 2013-05-29

上傳用戶：frank1234
基于FPGA的高速IPSec協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究

隨著國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷豐富，Intenret已經(jīng)從最初以學(xué)術(shù)交流為目的而演變?yōu)樯虡I(yè)行為，網(wǎng)絡(luò)安全性需求日益增加，高速網(wǎng)絡(luò)安全保密成為關(guān)注的焦點(diǎn)，在安全得到保障的情況下，為了滿足網(wǎng)速無(wú)限制的追求，高速網(wǎng)絡(luò)硬件加密設(shè)備也必將成為需求熱點(diǎn)。另一方面，IPSec協(xié)議被廣泛的應(yīng)用于防火墻和安全網(wǎng)關(guān)中，但對(duì)IPSec協(xié)議的處理會(huì)大大增加網(wǎng)關(guān)的負(fù)載，成為千兆網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的瓶頸。本文便是針對(duì)上述現(xiàn)狀，研究基于高性能FPGA實(shí)現(xiàn)千兆IPSec協(xié)議的設(shè)計(jì)技術(shù)。目前，國(guó)外IPSec協(xié)議實(shí)現(xiàn)已經(jīng)芯片化，達(dá)到幾千兆的速率，但是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品多以軟件實(shí)現(xiàn)，速度難以提高。本文采用的基于FPGA的IPSec技術(shù)方案，采用硬件實(shí)現(xiàn)隧道模式下的IPSec協(xié)議，為IP分組及其上層協(xié)議數(shù)據(jù)提供機(jī)密性、數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證以及數(shù)據(jù)源驗(yàn)證等安全服務(wù)。在以VPN為實(shí)施方案的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了以KDIPSec為設(shè)備原型以IPSec協(xié)議為出發(fā)點(diǎn)的千兆網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)環(huán)境模型，從硬件體系結(jié)構(gòu)到各個(gè)模塊的劃分以及各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)的功能這幾個(gè)方面描述了KDIPSec實(shí)現(xiàn)技術(shù)，最后描述了一些關(guān)鍵模塊的FPGA設(shè)計(jì)和和仿真。所有處理模塊均在Xilinx公司的FPGA芯片中實(shí)現(xiàn)，處理速率超過(guò)1Gb/s。

標(biāo)簽： IPSec FPGA 協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù)

上傳時(shí)間： 2013-07-03

上傳用戶：wfl_yy
LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)突發(fā)包組裝和光板FPGA實(shí)現(xiàn)

近年來(lái)提出的光突發(fā)交換OBS(Optical．Burst Switching)技術(shù)，結(jié)合了光路交換(OCS)與光分組交換(OPS)的優(yōu)點(diǎn)，有效支持高突發(fā)、高速率的多種業(yè)務(wù)，成為目前研究的熱點(diǎn)和前沿。本論文圍繞國(guó)家“863”計(jì)劃資助課題“光突發(fā)交換關(guān)鍵技術(shù)和試驗(yàn)系統(tǒng)”，主要涉及兩個(gè)方面：LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)核心板和光板FPGA的實(shí)現(xiàn)方案，重點(diǎn)關(guān)注于邊緣節(jié)點(diǎn)核心板突發(fā)包組裝算法。本文第一章首先介紹LOBS網(wǎng)絡(luò)的背景、架構(gòu)，分析了LOBS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，然后介紹了本論文后續(xù)章節(jié)研究的主要內(nèi)容。第二章介紹了LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)的總體結(jié)構(gòu)，主要由核心板和光板組成。核心板包括千兆以太網(wǎng)物理層接入芯片，突發(fā)包組裝FPGA，突發(fā)包調(diào)度FPGA，SDRAM以及背板驅(qū)動(dòng)芯片($2064)等硬件模塊。光板包括$2064，發(fā)射FPGA，接收FPGA，光發(fā)射機(jī)，光接收機(jī)，CDR等硬件模塊。論文對(duì)這些軟硬件資源進(jìn)行了詳細(xì)介紹，重點(diǎn)關(guān)注于各FPGA與其余硬件資源的接口。第三章闡明了LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)FPGA的具體實(shí)現(xiàn)方法，分為核心板突發(fā)包組裝FPGA和光板FPGA兩部分。核心板FPGA對(duì)數(shù)據(jù)和描述信息分別存儲(chǔ)，僅對(duì)描述信息進(jìn)行處理，提高了組裝效率。在維護(hù)突發(fā)包信息時(shí)，實(shí)時(shí)查詢和更新FEC配置表，保證了對(duì)FEE狀態(tài)表維護(hù)的靈活性。在讀寫SDRAM時(shí)都采用整頁(yè)突發(fā)讀寫模式，對(duì)MAC幀整幀一次性寫入，讀取時(shí)采用超前預(yù)讀模式，對(duì)SDRAM內(nèi)存的使用采取即時(shí)申請(qǐng)方式，十分靈活高效。光板FPGA分為發(fā)射和接收兩個(gè)方向，主要是將進(jìn)入FPGA的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步后按照指定的格式發(fā)送。第四章總結(jié)了論文的主要內(nèi)容，并對(duì)LOBS技術(shù)進(jìn)行展望。本論文組幀算法采用動(dòng)態(tài)組裝參數(shù)表的方法，可以充分支持各種擴(kuò)展，包括自適應(yīng)動(dòng)態(tài)組裝算法。

標(biāo)簽： LOBS FPGA 節(jié)點(diǎn)

上傳時(shí)間： 2013-05-26

上傳用戶：AbuGe
基于FPGA安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字視頻處理

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的逐步提高，購(gòu)置房屋和車輛的人越來(lái)越多，但安全問(wèn)題也給人們帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。與此同時(shí)，相應(yīng)的安全防盜系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。目前市場(chǎng)上，低端的方案是利用單片機(jī)和通訊單元相結(jié)合構(gòu)成系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然價(jià)格便宜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也相對(duì)簡(jiǎn)單，但是功能不夠完善，不能實(shí)現(xiàn)正真的影、音、像圖文全方位監(jiān)控。而高端的方案則使用專用集成電路，雖然功能強(qiáng)大，但是價(jià)格昂貴，并且對(duì)于新的接口標(biāo)準(zhǔn)存在兼容性問(wèn)題，而且也不易升級(jí)。基于FPGA的安全監(jiān)控系統(tǒng)，是FPGA和通訊單元相結(jié)合的產(chǎn)物。其核心FPGA可多次配置，靈活性強(qiáng)，在性能和價(jià)格中找到一個(gè)很好的平衡。其易于維護(hù)和升級(jí)，以滿足市場(chǎng)上不斷推陳出的新的接口標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)系統(tǒng)將是對(duì)視頻圖像處理、圖像加密技術(shù)、傳感器、PIC總線通訊等諸多技術(shù)的整合。而本文將側(cè)重于論述該系統(tǒng)中視頻圖像處理、控制接口和視頻傳送部分的內(nèi)容。全文分為五個(gè)章節(jié)，第一章簡(jiǎn)要介紹了視頻信號(hào)處理的原理和結(jié)構(gòu)，對(duì)一些專業(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行介紹，并展示了通用的視頻處理過(guò)程。第二章針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的案例，對(duì)視頻信號(hào)處理模塊的解決方案進(jìn)行論述，將實(shí)際的視頻信號(hào)處理劃分為轉(zhuǎn)換、計(jì)算和傳送三個(gè)子模塊，并且分別進(jìn)行功能介紹。第三章著重介紹視頻轉(zhuǎn)換和視頻計(jì)算兩大模塊，對(duì)相應(yīng)的接口配置和模塊主要代碼實(shí)現(xiàn)作了深入分析。第四章將論述視頻處理中的重要課題：數(shù)字圖像的壓縮技術(shù)，并對(duì)相應(yīng)的重要模塊和關(guān)鍵步驟作實(shí)際建模分析。第五章將探討視頻傳送的相關(guān)技術(shù)，介紹傳統(tǒng)的Camera-Link標(biāo)準(zhǔn)和最新的千兆以太網(wǎng)傳送標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)可行性應(yīng)用進(jìn)行了比較。

標(biāo)簽： FPGA 安全監(jiān)控數(shù)字

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：hebmuljb
中興通訊硬件巨作:信號(hào)完整性基礎(chǔ)知識(shí)

中興通訊硬件一部巨作－信號(hào)完整性近年來(lái)，通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越快，高速數(shù)字電路在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用越來(lái) 越多，數(shù)字接入設(shè)備的交換能力已從百兆、千兆發(fā)展到幾十千兆。高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)對(duì)信號(hào)完整性技術(shù)的需求越來(lái)越迫切。在中、大規(guī)模電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)地綜合運(yùn)用信號(hào)完整性技術(shù)可以帶來(lái)很多好處，如縮短研發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、降低研發(fā)成本、提高產(chǎn)品性能、提高產(chǎn)品可靠性。數(shù)字電路在具有邏輯電路功能的同時(shí)，也具有豐富的模擬特性，電路設(shè)計(jì)工程師需要通過(guò)精確測(cè)定、或估算各種噪聲的幅度及其時(shí)域變化，將電路抗干擾能力精確分配給各種噪聲，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和權(quán)衡，控制總噪聲不超過(guò)電路的抗干擾能力，保證產(chǎn)品性能的可靠實(shí)現(xiàn)。為了滿足中興上研一所的科研需要，我們?cè)谌ツ旰徒衲觋P(guān)于信號(hào)完整性技術(shù)合作的基礎(chǔ)上，克服時(shí)間緊、任務(wù)重的困難，編寫了這份硬件設(shè)計(jì)培訓(xùn)系列教材的“信號(hào)完整性” 部分。由于我們的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)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(píng)指正。本教材的對(duì)象是所內(nèi)硬件設(shè)計(jì)工程師，針對(duì)我所的實(shí)際情況，選編了第一章——導(dǎo)論、第二章——數(shù)字電路工作原理、第三章——傳輸線理論、第四章——直流供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，相信會(huì)給大家?guī)?lái)益處。同時(shí)，也希望通過(guò)我們的不懈努力能消除大家在信號(hào)完整性方面的煩腦。在編寫本教材的過(guò)程中，得到了沙國(guó)海、張亞?wèn)|、沈煜、何廣敏、鐘建兔、劉輝、曹俊等的指導(dǎo)和幫助，尤其在審稿時(shí)提出了很多建設(shè)性的意見(jiàn)，在此一并致謝！

標(biāo)簽： 中興通訊硬件信號(hào)完整性基礎(chǔ)知識(shí)

上傳時(shí)間： 2013-11-15

上傳用戶：大三三
六類線纜的隔離構(gòu)件(工藝)

在過(guò)去10年中，滿足高帶寬應(yīng)用需要的布線技術(shù)發(fā)生了巨大的變化，布線系統(tǒng)所支持的帶寬已從最初10MHz發(fā)展到今天的250MHz。2002年6月，TIA/EIA組織最終核準(zhǔn)了六類布線標(biāo)準(zhǔn)，將所有廠商的布線產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商也將保證它們的設(shè)備在六類布線上高速運(yùn)行。應(yīng)該說(shuō)，六類系統(tǒng)的推出為人類從真正意義上跨入千兆網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但同時(shí)也帶來(lái)了種種疑惑

標(biāo)簽： 六類線纜隔離構(gòu)件工藝

上傳時(shí)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(shí)現(xiàn)

摘　要:介紹了FPGA最新一代器件Virtex25上的高速串行收發(fā)器RocketIO。基于ML505開(kāi)發(fā)平臺(tái)構(gòu)建了一個(gè)高速串行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),重點(diǎn)說(shuō)明了該系統(tǒng)采用RocketIO實(shí)現(xiàn)1. 25Gbp s高速串行傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)方案。實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證了采用FPGA完成千兆串行傳輸?shù)墓δ苣繕?biāo),為后續(xù)采用FPGA實(shí)現(xiàn)各種高速協(xié)議奠定了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞: FPGA;高速串行傳輸; RocketIO; GTP 在數(shù)字系統(tǒng)互連設(shè)計(jì)中,高速串行I/O技術(shù)取代傳統(tǒng)的并行I/O技術(shù)成為當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)。與傳統(tǒng)并行I/O技術(shù)相比,串行方案提供了更大的帶寬、更遠(yuǎn)的距離、更低的成本和更高的擴(kuò)展能力,克服了并行I/O設(shè)計(jì)存在的缺陷。在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中,采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列( FPGA)實(shí)現(xiàn)高速串行接口是一種性價(jià)比較高的技術(shù)途徑。

標(biāo)簽： FPGA 高速串行傳輸接口

上傳時(shí)間： 2013-11-22

上傳用戶：lingzhichao
WLAN及在千兆以太網(wǎng)MAC中的實(shí)現(xiàn)

WLAN

標(biāo)簽： WLAN MAC 千兆以太網(wǎng) 中的實(shí)現(xiàn)

上傳時(shí)間： 2014-12-29

上傳用戶：fhjdliu
HP ProCurve Switch 2810系列簡(jiǎn)述

產(chǎn)品概述HP ProCurve Switch 2810系列包括兩款機(jī)型：帶有 20個(gè)10/100/1000端口的24端口HP ProCurve Switch 2810-24G和帶有44個(gè)10/100/1000端口的48端口HP ProCurve Switch 2810-48G。每款交換機(jī)還配有4個(gè)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(jī)可提供出色的訪問(wèn)安全性、高級(jí)優(yōu)先化和流量監(jiān)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(jià)格經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單易用，帶有1U可堆疊外形，即使應(yīng)用于更小的布線室內(nèi)，也便于靈活操作。

標(biāo)簽： ProCurve Switch 2810 HP

上傳時(shí)間： 2013-11-24

上傳用戶：tiantwo
布線網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音方案規(guī)劃

　　1 設(shè)計(jì)概述　　1.1 需求分析　　綜合布線是智能化的先決條件和基礎(chǔ)，主要為歡樂(lè)海岸內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電話、監(jiān)控、智能化管理提供傳輸線路，同時(shí)也可作為其它數(shù)字信號(hào)、圖像信號(hào)和控制信號(hào)等的傳輸媒介。本方案采用光纖+六類布線解決方案，實(shí)現(xiàn)千兆骨干、百兆桌面接入，必要時(shí)可升至萬(wàn)兆骨干、千兆桌面接入。

標(biāo)簽： 布線網(wǎng)絡(luò) 語(yǔ)音方案

上傳時(shí)間： 2013-11-21

上傳用戶：tdyoung