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(多图) 基于FPGA和LVDS技术的光缆传输技术

国外电子元器件 张时华 任勇峰 李圣昆 刘鑫?? 2010年06月13日 ?? 收藏0

  5 软件设计

  系统上电后,测试台先向采编器发出读数命令,采编器接到命令后,以l Mb/s的速度输出8位并行数据,而LVDS传输器件最低工作速度为16 Mb/s,为了实现速度匹配与自适应,该系统设计采用了Soatan-2E型FPGA内部双口RAM实现FIFO,其时钟最高工作频率为200 MHz,满足要求,当采编器以1 M b/s速度输出数据时,首先进入FPGA内部FIFO,FPGA内部对数据计数,当存满512个数后,FPGA以20 Mb/s的速度输出8位并行数据,为了保证DS92LVl021一直处于工作状态,FPGA在两次发送数据的间歇所输出的无效数,有效数和无效数通过LVDS传输器件的lO位数据位的高2位数据位作为标志位进行区分,在接收端FPGA通过判断标志位来识别有效数或无效数,舍弃无效数,保证数据正确传输。FPGA在整个系统中起数据缓冲作用,由于采用FIFO作为外部数据接口,所以可实现对外部数据的自适应要求。整个程序用VHDL语言编写,流程图如图3所示。

流程图

  6 试验结果

  为了测试最终效果,在发送电路和接收电路之间用不同长度的单模光纤连接,系统上电后,发送端发送数据速度为20 Mb/s,使用示波器捕获接收端数据波形,并进行对比,实验结果记录如表1所列。图4和图5分别给出100 m和300 m光缆的数据波形。由数据波形图知,在传输过程中,波形畸变非常小,没有出现误码和丢数的现象,完全满足系统要求。

实验结果记录

100 m光缆的数据波形

300 m光缆的数据波形

  7 结语

  本文所述LVDS长线传输方案具有电路设计简单,传输速度快,传输距离远的优点,并且对传输速度能够自适应,在需远距离传输的环境中有广阔的应用前景。


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FPGA? LVDS? 光缆传输? FIFO?

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