基于CPCI總線的光纖通信系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著生產(chǎn)過程監(jiān)測系統(tǒng)中，大數(shù)據(jù)量、高速采集、遠距離傳輸數(shù)據(jù)實時性要求的提高，給現(xiàn)代通信事業(yè)帶來了極大的挑戰(zhàn)。在遠距離通信中，光纖通信技術(shù)的發(fā)展越來越得到廣泛的應用。傳統(tǒng)的單端互聯(lián)方式以及外設互聯(lián)總線，由于受噪聲干擾的影響和接口方式的兼容性、擴展性、以及可靠性等方面的不足，不能滿足高速通信和大數(shù)據(jù)量的傳輸需求。一種具有可熱插拔、強通風性、高可靠性和抗震性等優(yōu)勢的CPCI工業(yè)總線協(xié)議的出現(xiàn)，解決了工業(yè)上總線接口的問題，能在條件更加惡劣的環(huán)境

2、中進行可靠、穩(wěn)定的運行。
　　課題針對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方式以及總線接口的不足，以實現(xiàn)過程監(jiān)測工業(yè)要求的傳輸速率和應用于現(xiàn)場實時性調(diào)試工作為目的，采用了光纖通信技術(shù)與工業(yè)標準的CPCI總線接口方式，設計了一種光纖通信數(shù)據(jù)傳輸方法以及基于CPCI總線的光纖通信板卡。主要研究工作如下：
　?。?）系統(tǒng)采用小型可插拔SFP的光纖模塊實現(xiàn)光電信號的轉(zhuǎn)換，完成光纖數(shù)據(jù)的傳輸，針對電路板中高速串行差分信號的布線要求，進行了合理布局布線，降低

3、數(shù)據(jù)傳輸中由板內(nèi)產(chǎn)生誤碼造成的影響，提高系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。
　　（2）針對實驗室以及工業(yè)現(xiàn)場實際應用要求，設計并搭建了光纖通信系統(tǒng)硬件測試平臺，設計了基于PCI9054的CPCI總線與工控機通信，利用工控機應用程序捕捉采集到的數(shù)據(jù)信號，滿足過程監(jiān)測的實時性要求。
　?。?）利用內(nèi)嵌高速串行收發(fā)模塊的FPGA進行硬件邏輯功能實現(xiàn)，設計了基于格雷碼計數(shù)的異步FIFO和Aurora協(xié)議的光纖通信系統(tǒng)，通過定制協(xié)議IP核，實現(xiàn)了