[發(fā)明專利]基于FPGA的PCIE低頻光纖橋接系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112350916A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周苗苗
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市英貝特航天科技有限公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L29/06;G02B6/42
• 代理公司: 天津市尚文知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12222
• 代理人: 徐楊陽

1.一種基于FPGA的PCIE低頻光纖橋接系統(tǒng)，其特征在于，包括VPX連接器、FPGA模塊、串化器模塊、解串器模塊、光模塊和低頻光口模塊，所述光模塊包括發(fā)送光模塊和接收光模塊，所述VPX連接器與FPGA模塊相連接，實(shí)現(xiàn)高速PCIE信號的通信，所述FPGA模塊與串化器模塊相連接，實(shí)現(xiàn)高速PCIE的數(shù)據(jù)到低速并行數(shù)據(jù)流的解析轉(zhuǎn)換，所述串化器模塊與發(fā)送光模塊相連接，實(shí)現(xiàn)低頻串行數(shù)據(jù)的到光協(xié)議轉(zhuǎn)換，所述發(fā)送光模塊與低頻光口相連接，實(shí)現(xiàn)光纖信號的遠(yuǎn)距離發(fā)送；所述解串器模塊與接收光模塊相連接，實(shí)現(xiàn)光協(xié)議到低頻串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，所述接收光模塊與低頻光口相連接，實(shí)現(xiàn)光纖信號的遠(yuǎn)距離接收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的PCIE低頻光纖橋接系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA模塊包括PCIE高速模塊、AXI協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊和低頻濾波模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的PCIE低頻光纖橋接系統(tǒng)，其特征在于，所述串化器模塊包括LVDS串行器DS99R103。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的PCIE低頻光纖橋接系統(tǒng)，其特征在于，所述解串器模塊包括LVDS解串器DS99R104。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的PCIE低頻光纖橋接系統(tǒng)，其特征在于，所述光模塊包括并行接收光模塊JM048L-12R8312301和并行發(fā)送光模塊JM048L-12T8312301。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的PCIE低頻光纖橋接系統(tǒng)，其特征在于，所述低頻光口包括SC光纖接頭。

7.一種基于FPGA的PCIE低頻光纖橋接方法，包括以下步驟：

下行傳輸時:高速PCIE信號通過VPX連接器接入橋接系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)流與FPGA模塊相連，在FPGA模塊中，PCIE高速模塊采用AXI IP核實(shí)現(xiàn)高速PCIEx4的協(xié)議解析，AXI協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊采用自定義AXI接口IP實(shí)現(xiàn)AXI總線地址映射，低頻濾波模塊采集并口數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，將濾波后的數(shù)據(jù)寫入AXI總線發(fā)送寄存器地址，F(xiàn)PGA模塊輸出的并口數(shù)據(jù)流輸入串化器模塊，實(shí)現(xiàn)低頻端并口數(shù)據(jù)的LVDS串行化，串化后的低頻串行數(shù)據(jù)與發(fā)送光模塊相連接，實(shí)現(xiàn)光信號的轉(zhuǎn)換，發(fā)送光模塊與低頻光口相連接，采用SC光纖接頭實(shí)現(xiàn)光信號的遠(yuǎn)距離傳輸；

上行傳輸時:光信息通過低頻光口接入橋接系統(tǒng)，接收光模塊實(shí)現(xiàn)接收到的光信息與電信號的轉(zhuǎn)換，將光信息轉(zhuǎn)換成低頻串行數(shù)據(jù)，輸入解串器模塊，實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)流的并行解串化，解串后的并行數(shù)據(jù)流輸入到FPGA模塊，在FPGA模塊的低頻濾波模塊中對采集到的低頻并行數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，并根據(jù)AXI總線地址寫入接收寄存器地址，由AXI協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)低頻數(shù)據(jù)到AXI總線的傳輸，經(jīng)過PCIE高速模塊AXI IP核實(shí)現(xiàn)高速PCIE總線的數(shù)據(jù)接收。