本文關(guān)鍵詞：100G以太網(wǎng)PCS子層接收模塊的VLSI設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 100G以太網(wǎng) 多通道分發(fā) 64B/66B編解碼 物理編碼子層 VLSI設(shè)計(jì)

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和多媒體的應(yīng)用,用戶對(duì)高速以太網(wǎng)的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。2010年6月17日,EEE802.3ba標(biāo)準(zhǔn)正式頒布,標(biāo)志著100G以太網(wǎng)商用之路正式開(kāi)啟。該標(biāo)準(zhǔn)明確了100G以太網(wǎng)物理編碼子層采用64B/66B編解碼技術(shù),同時(shí)還提出了多通道分發(fā)技術(shù)構(gòu)架,通過(guò)虛通道的定義適配不同的物理通道,并采用輪詢分發(fā)機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)分配從而達(dá)到100Gbps的傳輸速度。本文主要研究了基于IEEE802.3ba標(biāo)準(zhǔn)下的100G以太網(wǎng)物理編碼子層接收模塊的實(shí)現(xiàn),采用10Gbps×10的方案達(dá)到100Gbps的傳輸速度,工作頻率為156.25MHz。設(shè)計(jì)中的主要功能模塊包括碼塊同步、多通道處理、解擾和64B/66B解碼等。其中,多通道處理模塊利用標(biāo)準(zhǔn)中給出的多通道分發(fā)技術(shù)消除了通道間的延時(shí)和偏差,實(shí)現(xiàn)了通道間的對(duì)齊和重排。解擾模塊利用通道間解擾存在的依存關(guān)系實(shí)現(xiàn)了10路640bits的并行解擾,邏輯簡(jiǎn)單,電路容易較實(shí)現(xiàn)。64B/66B解碼則采用流水線設(shè)計(jì)方法,提高了電路速度,最高速率達(dá)10Gbps。本設(shè)計(jì)使用VerilogHDL硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì),并利用VCS進(jìn)行編譯和功能仿真,仿真結(jié)果顯示,設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)100G以太網(wǎng)PCS子層的邏輯功能。本文設(shè)計(jì)的電路采用TSMC 0.18μm工藝標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)實(shí)現(xiàn),完成了邏輯綜合、靜態(tài)時(shí)序分析、布局布線、時(shí)鐘樹(shù)綜合等后端設(shè)計(jì)流程,并最終生成了版圖,進(jìn)行了DRC和LVS驗(yàn)證,版圖面積為1.77mm×1.48mm,1.8V電源電壓下芯片的功耗為117.4mW。靜態(tài)時(shí)序分析報(bào)告和后仿真結(jié)果顯示,所設(shè)計(jì)的電路能夠在156.25MHz的時(shí)鐘頻率下正常工作,達(dá)到100Gbps的傳輸速率。本文的研究對(duì)高速以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用具有一定的價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：100G以太網(wǎng) 多通道分發(fā) 64B/66B編解碼 物理編碼子層 VLSI設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題的背景和意義10-11
• 1.1.1 以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展10-11
• 1.1.2 100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)11
• 1.1.3 100G以太網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展11
• 1.2 100G以太網(wǎng)技術(shù)11-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與設(shè)計(jì)指標(biāo)13
• 1.4 論文組織與安排13-16
• 第2章 100G以太網(wǎng)物理編碼子層16-22
• 2.1 100G以太網(wǎng)PCS子層16-17
• 2.2 PCS子層的比特分發(fā)17-18
• 2.3 64B/66B編解碼原理18-20
• 2.4 多通道分發(fā)機(jī)制20-21
• 2.5 通道延時(shí)與對(duì)齊21
• 2.6 本章小結(jié)21-22
• 第3章 100G以太網(wǎng)PCS子層接收模塊的邏輯設(shè)計(jì)22-50
• 3.1 整體方案設(shè)計(jì)22
• 3.2 碼塊同步模塊22-26
• 3.2.1 碼塊同步模塊的實(shí)現(xiàn)23-24
• 3.2.2 同步頭鎖定模塊24-25
• 3.2.3 碼塊移動(dòng)模塊25-26
• 3.2.4 碼塊同步功能仿真26
• 3.3 碼塊分發(fā)模塊26-28
• 3.3.1 10:20碼塊分發(fā)模塊的設(shè)計(jì)27
• 3.3.2 20:10碼塊分發(fā)模塊的設(shè)計(jì)27-28
• 3.3.3 碼塊分發(fā)模塊功能仿真28
• 3.4 對(duì)齊標(biāo)志鎖定模塊設(shè)計(jì)28-34
• 3.4.1 發(fā)送端對(duì)齊標(biāo)志插入29-30
• 3.4.2 BIP校驗(yàn)30-31
• 3.4.3 接收端對(duì)齊標(biāo)志的鎖定31-33
• 3.4.4 功能驗(yàn)證33-34
• 3.5 通道對(duì)齊、重排和刪除對(duì)齊碼塊模塊34-38
• 3.5.1 通道重排34-35
• 3.5.2 同步FIFO的設(shè)計(jì)35-36
• 3.5.3 通道對(duì)齊36-37
• 3.5.4 刪除對(duì)齊碼塊37
• 3.5.5 功能驗(yàn)證37-38
• 3.6 100G以太網(wǎng)解擾模塊設(shè)計(jì)38-44
• 3.6.1 10路640bit并行加擾器38-41
• 3.6.2 10路640bit解擾模塊41-43
• 3.6.3 解擾模塊仿真結(jié)果43-44
• 3.7 64B/66B解碼器的設(shè)計(jì)44-46
• 3.7.1 64B/66B解碼器格式轉(zhuǎn)換模塊44
• 3.7.2 解碼狀態(tài)機(jī)44-46
• 3.7.3 功能驗(yàn)證46
• 3.8 整體設(shè)計(jì)的功能驗(yàn)證46-48
• 3.9 本章小結(jié)48-50
• 第4章 PCS子層接收模塊的VLSI實(shí)現(xiàn)50-72
• 4.1 數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)流程50-51
• 4.2 邏輯綜合51-54
• 4.2.1 邏輯綜合的約束51-52
• 4.2.2 邏輯綜合及綜合后仿真52-54
• 4.3 靜態(tài)時(shí)序分析54-57
• 4.3.1 建立時(shí)間與保持時(shí)間檢查54-56
• 4.3.2 靜態(tài)時(shí)序分析56-57
• 4.4 形式驗(yàn)證57
• 4.5 布圖規(guī)劃和布局57-60
• 4.5.1 布圖規(guī)劃57-58
• 4.5.2 電源規(guī)劃58-59
• 4.5.3 布局59-60
• 4.6 時(shí)鐘樹(shù)綜合60-62
• 4.6.1 時(shí)鐘樹(shù)結(jié)構(gòu)60-61
• 4.6.2 時(shí)鐘樹(shù)綜合61-62
• 4.7 布線62-63
• 4.8 可制造性設(shè)計(jì)63
• 4.9 IP復(fù)用及SRAM宏單元的設(shè)置和調(diào)用63-65
• 4.10 版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證65-69
• 4.10.1 版圖設(shè)計(jì)65
• 4.10.2 物理驗(yàn)證、邏輯功能驗(yàn)證與時(shí)序驗(yàn)證65-66
• 4.10.3 驗(yàn)證結(jié)果66-69
• 4.11 測(cè)試方案69-70
• 4.12 本章小結(jié)70-72
• 第5章 總結(jié)與展望72-74
• 5.1 工作總結(jié)72
• 5.2 工作展望72-74
• 致謝74-76
• 參考文獻(xiàn)76-78
• 作者攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文78

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郎為民;;WiMAX技術(shù)講座 第3講 WiMAX MAC層簡(jiǎn)介[J];中國(guó)新通信;2009年05期

2 龍海南;張勇;;基于IEEE802.16e的頭壓縮的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2009年02期

3 黃貴微;李小文;;TD-SCDMA系統(tǒng)RLC非確認(rèn)模式傳輸過(guò)程研究[J];通信技術(shù);2007年11期

4 郎為民;靳焰;祁向宇;;WiMAX最新標(biāo)準(zhǔn)研究[J];信息通信;2009年01期

5 陳鐸龍;孟相如;伍文;梁霄;;抗毀網(wǎng)絡(luò)多拓?fù)渎酚勺訉拥拿庖邇?yōu)化選擇算法[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2013年03期

6 張青波;何加銘;朱燕;;WiMAX系統(tǒng)包匯聚子層分類算法研究[J];通信學(xué)報(bào);2010年12期

7 林華東;;LTE終端RRC連接重建過(guò)程研究與實(shí)現(xiàn)[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年14期

8 王樹(shù)林,程如光;a-Si:H/a-SiN_x:H多層膜界面的研究[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;1989年04期

9 董大圣,遲澤英,陳文建;APON系統(tǒng)終端TC子層的設(shè)計(jì)[J];光通信技術(shù);2004年02期

10 馬楠;張治;鄧鋼;;WiMAX組網(wǎng)及以太網(wǎng)匯聚子層設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2006年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張亞飛;閻東;;智能管道體系數(shù)據(jù)應(yīng)用子層的設(shè)計(jì)與研究[A];2013年中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

2 周莉;;基于WiMAX的匯聚子層設(shè)計(jì)[A];2010通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十五屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2010年

3 黃敏;;EPON下行方向調(diào)和子層電路設(shè)計(jì)[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（中）[C];2009年

4 楊海;李小文;;TD-SCDMA系統(tǒng)中的BMC子層[A];四川省通信學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（二）[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 ;ADSL2的協(xié)議層和主要功能[N];人民郵電;2004年

2 中國(guó)電信集團(tuán)公司總工程師辦公室 王波;新一代ADSL技術(shù)浮出水面[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2003年

3 王新禧;準(zhǔn)確定位網(wǎng)頁(yè)圖層[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 費(fèi)敬銀;組份調(diào)制鋅基多層膜的制備及其腐蝕行為研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 曹玉樹(shù);基于通用處理器的LTE系統(tǒng)MAC子層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京理工大學(xué);2016年

2 張琴;10G背板以太網(wǎng)物理編碼子層的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

3 任文;100G以太網(wǎng)PCS子層接收模塊的VLSI設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2015年

4 張涵鈺;802.16協(xié)議安全子層實(shí)現(xiàn)及其安全性分析[D];北京郵電大學(xué);2007年

5 程麗昌;10G EPON系統(tǒng)OAM子層的邏輯設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D];電子科技大學(xué);2012年

6 朱燕;WiMAX系統(tǒng)MAC層匯集子層協(xié)議研究[D];寧波大學(xué);2009年

7 朱燕;WiMAX系統(tǒng)MAC層匯聚子層協(xié)議研究[D];寧波大學(xué);2009年

8 陳思;超高速傳輸物理編碼子層PCS研究及實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

9 趙英華;HiNOC網(wǎng)絡(luò)匯聚子層關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

10 鄭淑琴;LTE/LTE-Advanced MAC子層干擾管理策略研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：815384