目的
實(shí)現(xiàn)高速串行數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)輸入,并要求嚴(yán)格保證不丟失傳輸?shù)臄?shù)據(jù)
應(yīng)用背景
某種設(shè)備現(xiàn)需要一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)記錄平臺,前端設(shè)備各不相同,但都含有高速串行輸出端口,最高傳輸數(shù)據(jù)率近100Mbps。要求數(shù)據(jù)記錄平臺保證不變,可以完成對各種串行數(shù)據(jù)的接口,同時采樣數(shù)據(jù)可以實(shí)時存盤
解決方案
利用差分驅(qū)動芯片實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距傳輸;利用ALTRA公司的FPGA實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)至并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,利用PCI-7300A的握手信號實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的實(shí)時采集及存盤
詳細(xì)介紹
數(shù)據(jù)信號的高速遠(yuǎn)程傳輸在前端設(shè)備實(shí)現(xiàn),主要采用高速差分驅(qū)動芯片,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號在長線纜中的高速傳輸,一個比較重要的問題是阻抗匹配,因?yàn)槿绻ヅ洳缓脮斐尚盘柺д鎳?yán)重。

PCI-7300A是一塊32CH高速數(shù)字量卡,在此項(xiàng)目中32CH全部用作數(shù)字量輸入;串行數(shù)據(jù)至32CH并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換利用ALTRA的FPGA實(shí)現(xiàn)。由于ALTRA的芯片可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場編程,這樣對于不同的前端設(shè)備,只要寫入不同的程序就可以實(shí)現(xiàn)匹配。
為了避免數(shù)據(jù)的丟失,F(xiàn)PGA與PCI-7300A之間通過握手方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。具體的方式是:
1. FPGA把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后,然后發(fā)DI_REQ信號給PCI-7300A
2. PCI-7300A收到數(shù)據(jù)后,回饋DI_ACK信號給FPGA。
3. FPGA收到DI_ACK信號后,準(zhǔn)備下一組數(shù)據(jù)。
通過這樣的握手信號,就可以保證數(shù)據(jù)的傳輸不會出現(xiàn)Overrun,也就保證了數(shù)據(jù)不丟失,同時又能進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸。
結(jié)論
該客戶的樣機(jī)研制已完成,現(xiàn)已拿給他的用戶進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)
PCI-7300A
80MB/s超高速32通道數(shù)字量I/O卡
特性
·32位PCI總線,即插即用
·多種I/O端口配置,包括16 DI與16 DO、32 DI或32 DO
·最高80M B/s數(shù)據(jù)傳輸率
·使用scatter-gather技術(shù)的總線主控?cái)?shù)據(jù)傳輸
·板上內(nèi)置定時器觸發(fā)
·板上內(nèi)置兩個16k字大小的FIFO用于數(shù)字量輸入/輸出通道
·多種數(shù)字波形發(fā)生器配置
·提供用于握手方式數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁CK與REQ信號
·多種中斷源可編程選擇
·緊湊的半長卡結(jié)構(gòu)
·100-pin SCSI-II連接器