本文關(guān)鍵詞：固態(tài)存儲(chǔ)器高速遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： LVDS FPGA 光纖通信 RS編譯碼 傳輸

【摘要】：中北大學(xué)研制的固態(tài)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備主要用于彈體飛行過(guò)程中各種緩變參數(shù)、速變參數(shù)以及數(shù)字量的采集和存儲(chǔ)。地面測(cè)試臺(tái)與固態(tài)存儲(chǔ)器共同組成閉環(huán)測(cè)試回路，能對(duì)存儲(chǔ)器設(shè)備的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、顯示、處理、分析以及存儲(chǔ)等。由于測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試設(shè)備數(shù)量眾多，且固態(tài)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸和測(cè)試需在彈體起飛前即彈體加注燃料的情況下完成，所以為了確保測(cè)試的可靠性以及科研人員的安全，操作固態(tài)存儲(chǔ)器時(shí)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離彈體，即需要采用遠(yuǎn)程通信手段采集、編碼和記錄從固態(tài)存儲(chǔ)器接收到精確的信號(hào)及數(shù)據(jù)。因此，本文設(shè)計(jì)了一種結(jié)合了LVDS接口技術(shù)、光纖通信技術(shù)與RS糾錯(cuò)編碼技術(shù)的固態(tài)存儲(chǔ)器高速遠(yuǎn)距離傳輸?shù)南到y(tǒng)。 首先，通過(guò)對(duì)比常用的數(shù)據(jù)接口，選用了性能優(yōu)越的LVDS接口技術(shù)。在分析LVDS器件的主要結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，采用了點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、時(shí)鐘位嵌入式SerDes架構(gòu)的LVDS器件進(jìn)行系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)。介紹了光纖通信和糾錯(cuò)編碼的原理和優(yōu)點(diǎn)，著重對(duì)RS編譯碼的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了分析。 其次，分別從硬件和軟件兩方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在硬件部分：針對(duì)本系統(tǒng)使用長(zhǎng)線(xiàn)傳輸差分信號(hào)的情況，，采用了驅(qū)動(dòng)器和均衡器對(duì)信號(hào)進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)和自均衡；利用光電耦合隔離電路進(jìn)行電氣隔離并采取阻抗匹配的方式來(lái)保證信號(hào)傳輸?shù)耐暾�；設(shè)計(jì)了光電模塊接口電路，并采用交流耦合的方法對(duì)LVDS和光模塊進(jìn)行了電平匹配；并分析了高速差分信號(hào)PCB的布線(xiàn)。在軟件部分：詳細(xì)敘述了數(shù)據(jù)的處理方案；闡述了時(shí)鐘模塊、USB控制模塊和FPGA邏輯模塊基于VHDL語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，并用Quartus II對(duì)RS編譯碼和系統(tǒng)程序進(jìn)行了功能仿真，仿真結(jié)果表明傳輸系統(tǒng)的功能可全部實(shí)現(xiàn)。 最后，用地面測(cè)試臺(tái)對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行了遠(yuǎn)距離傳輸功能的測(cè)試，結(jié)果表明本系統(tǒng)滿(mǎn)足固態(tài)存儲(chǔ)器和地面測(cè)試臺(tái)之間的高速數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)囊蟆?br/> 【關(guān)鍵詞】：LVDS FPGA 光纖通信 RS編譯碼 傳輸
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TJ760.6;TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1．緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 LVDS 發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 糾錯(cuò)碼的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容和工作13-15
• 2．相關(guān)理論分析及關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)15-36
• 2.1 光纖通信理論分析15-16
• 2.2 LVDS 的理論分析16-20
• 2.2.1 LVDS 的結(jié)構(gòu)及工作原理16-17
• 2.2.2 LVDS 的主要特性分析17-20
• 2.3 數(shù)據(jù)傳輸可靠性研究與實(shí)現(xiàn)20-35
• 2.3.1 RS 碼的選擇20-22
• 2.3.2 RS 編碼的實(shí)現(xiàn)原理22-29
• 2.3.3 RS 譯碼的實(shí)現(xiàn)原理29-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3．系統(tǒng)各模塊硬件電路設(shè)計(jì)36-47
• 3.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)36-38
• 3.1.1 硬件設(shè)計(jì)的總體思路36-37
• 3.1.2 主要芯片的選擇37-38
• 3.2 系統(tǒng)主控模塊的設(shè)計(jì)38-43
• 3.2.1 長(zhǎng)線(xiàn)傳輸匹配設(shè)計(jì)38-40
• 3.2.2 LVDS 收發(fā)模塊的設(shè)計(jì)40-41
• 3.2.3 光纖傳輸模塊設(shè)計(jì)41-43
• 3.3 LVDS 高速 PCB 設(shè)計(jì)43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4．系統(tǒng)各模塊軟件設(shè)計(jì)及仿真47-67
• 4.1 數(shù)據(jù)處理分析47-52
• 4.1.1 數(shù)據(jù)緩沖模塊設(shè)計(jì)47-51
• 4.1.2 數(shù)據(jù)同步分析51-52
• 4.2 系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)52-60
• 4.2.1 時(shí)鐘模塊52-55
• 4.2.2 USB 控制模塊55-57
• 4.2.3 FPGA 邏輯模塊設(shè)計(jì)57-60
• 4.3 FPGA 程序仿真60-66
• 4.3.1 RS 編譯碼的仿真60-65
• 4.3.2 系統(tǒng)程序功能仿真65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 5．系統(tǒng)測(cè)試67-71
• 5.1 系統(tǒng)功能測(cè)試67-68
• 5.2 測(cè)試臺(tái)測(cè)試結(jié)果68-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 6．總結(jié)與展望71-73
• 6.1 全文工作總結(jié)71
• 6.2 工作展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果77-78
• 致謝78-79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 羅德玉;黃德云;;LVDS、ECL、CML邏輯電平電路的特點(diǎn)及應(yīng)用[J];貴陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年04期

2 張建忠,郭永慶,王珩;光纖通信技術(shù)綜述[J];黑龍江水利科技;2005年03期

3 馬勇;梅松;;我國(guó)光纖通信的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];江蘇科技信息;2012年04期

4 侯利民;蘇淑靖;;基于低壓差分信號(hào)(LVDS)總線(xiàn)的數(shù)字信號(hào)源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年32期

5 羅乃冬;;基于LVDS技術(shù)的傳輸接口設(shè)計(jì)[J];聲學(xué)與電子工程;2008年01期

6 楊翠虹;文豐;姚宗;;基于LVDS的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];通信技術(shù);2010年09期

7 黃發(fā)雷;;一種實(shí)用的光電隔離式串行通信方案[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2006年05期

8 鄒麗麗;章世華;董湘麟;;高速串行差分信號(hào)的PCB設(shè)計(jì)與仿真[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2008年16期

9 符永源;;光纖通信系統(tǒng)中的信道均衡技術(shù)探析[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2010年21期

10 孫杰;馮小平;;FPGA芯片在高速數(shù)據(jù)采集緩存系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電子元器件應(yīng)用;2010年02期

本文編號(hào)：990591