本文關鍵詞：基于PCI9054通用測試臺中長線傳輸模塊的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：地面高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的主要功能是遠距離控制采編存儲設備進入指定工作狀態(tài)，同時，能夠遠距離可靠性地實時傳輸采編設備的數(shù)據(jù)及回讀傳輸存儲設備的數(shù)據(jù)。本文根據(jù)某航天測試任務的要求，對傳輸?shù)目煽啃赃M行調研和分析，最終設計一種以PXI儀器平臺為主控設備，結合LVDS總線和光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢實現(xiàn)地面主控設備和轉接器之間的長線傳輸。同時，針對穿艙百米高速數(shù)據(jù)傳輸電纜網(wǎng)進行了測試驗證，最終可靠地實現(xiàn)整個物理鏈路的數(shù)據(jù)傳輸。 文中介紹了整個傳輸系統(tǒng)工作的總體結構圖，并詳細闡述了系統(tǒng)各個功能模塊的硬件設計。設計將物理層數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)分為LVDS+光纖傳輸和LVDS+雙絞線傳輸兩部分，針對不同電平之間的互聯(lián)問題進行了討論和設計，根據(jù)實際數(shù)據(jù)傳輸需求選擇合適的耦合方式，并對百米多段傳輸電纜網(wǎng)的衰減和畸變進行了測試驗證和理論計算對比，保證數(shù)據(jù)在最大傳輸率下能夠穩(wěn)定可靠地傳輸。同時，為縮短設計周期，簡化設計人員前期工作量，采用PCI9054作為“橋接”芯片，設計出單次訪問結合突發(fā)訪問的數(shù)據(jù)傳輸模式，可靠快速地實現(xiàn)主控芯片F(xiàn)PGA和PCI接口的數(shù)據(jù)傳輸。為保證傳輸鏈路的可靠性，本文在物理鏈路層的設計上進行了分析和關鍵點設計，，同時在數(shù)據(jù)鏈路層設計方面，闡述了FPGA內部邏輯控制設計思路。 本文最后對PCI數(shù)據(jù)傳輸卡的PCI通信模塊進行調試和仿真，并對系統(tǒng)開機出現(xiàn)的問題列出可能的導致原因。結合彈上采編存儲設備構成閉環(huán)測試系統(tǒng)，主要針對長距離指令和數(shù)據(jù)的傳輸進行性能測試和驗證，通過分解數(shù)據(jù)軟件和繪圖軟件對傳輸?shù)缴衔粰C的數(shù)據(jù)進行分析處理，證實系統(tǒng)物理層硬件電路和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br/> 【關鍵詞】：光纖傳輸 LVDS FPGA PCI9054 遠距離
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V556;TN919
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 長距離傳輸現(xiàn)狀10-11
• 1.3 主要研究工作11
• 1.4 論文內容安排11-13
• 2 長距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方案設計13-22
• 2.1 光纖傳輸方案14-18
• 2.1.1 光收發(fā)一體模塊的選擇14-15
• 2.1.2 LVDS 數(shù)據(jù)轉換器的選擇15-18
• 2.2. PCI 通信模塊方案18-22
• 2.2.1 PCI 接口電路方案選擇18-19
• 2.2.2 PCI9054 簡介19-22
• 3 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)硬件設計22-34
• 3.1 硬件設計原理22-34
• 3.1.1 光纖傳輸接口設計23-26
• 3.1.2 數(shù)字量接口設計26-29
• 3.1.3 PCI 接口設計29-34
• 4 FPGA 內部邏輯設計及關鍵技術研究34-46
• 4.1 FPGA 內部邏輯控制總體設計34-38
• 4.1.1 通信協(xié)議34-35
• 4.1.2 FPGA 狀態(tài)機實現(xiàn)35-38
• 4.2 數(shù)據(jù)切換控制模塊38-39
• 4.3 總線仲裁優(yōu)化設計39-41
• 4.4 通信鏈路可靠性設計41-46
• 4.4.1 物理層鏈路通信可靠性42-43
• 4.4.2 數(shù)據(jù)層鏈路通信可靠性43-46
• 5 百米電纜網(wǎng)可靠性傳輸測試46-54
• 5.1 百米傳輸硬件設計46-47
• 5.2 雙絞線傳輸衰減分析47-50
• 5.3 信號的再生50-52
• 5.4 系統(tǒng)傳輸誤碼率測試52-54
• 6 PCI 板卡功能調試54-57
• 6.1 PCI 接口硬件調試54-55
• 6.2 PCI 接口通信調試仿真55-57
• 7 結束語57-59
• 參考文獻59-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果62-64
• 致謝64-65

【參考文獻】

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本文編號：542133