專利名稱：基于pci-e的光纖傳輸卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種的電子設(shè)備，其主要實現(xiàn)的功能是通過光纖和PCIE接口
傳輸高速數(shù)據(jù)，應(yīng)用領(lǐng)域主要有高速數(shù)據(jù)遠距離傳輸，高速數(shù)據(jù)交換，高速
數(shù)據(jù)存儲，光纖組網(wǎng)等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光纖傳輸系統(tǒng)具有傳輸頻帶極寬，通信容量很大，衰減低，串擾小，抗干 擾能力強的特點，目前，光纖已經(jīng)成為了高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x媒介。光纖傳輸 己經(jīng)廣泛應(yīng)用于電信、消費電子、汽車以及工控市場等領(lǐng)域。
PCI Express是新一代的計算機總線接口，通常簡稱為PCI-E或PCIe， PCI Express采用了目前業(yè)內(nèi)流行的點對點串行連接，比起PCI以及更早期的計算機 總線的共享并行架構(gòu)，每個設(shè)備都有自己的專用連接，不需要向整個總線請求 帶寬，而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個很高的頻率，達到PCI所不能提供的 高帶寬。相對于傳統(tǒng)PCI總線在單一時間周期內(nèi)只能實現(xiàn)單向傳輸，PCI Express 的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量，它們之間的差異跟半雙工和全雙 工類似，目前PCIe的速度有l(wèi)X/4X/8X/16X等規(guī)格，最高傳輸速度可以達到 4GB/s。目前，PCI Express接口在個人電腦中已經(jīng)普及，最常見的PCIe設(shè)備是 高速的顯卡，視頻采集卡，光纖存儲卡等設(shè)備。 發(fā)明內(nèi)容
本設(shè)計是一種基于PCI Express接口的通用光纖傳輸卡，其主要構(gòu)件包括:
1、 PCI-E 8X接口，與PC間的最高傳輸速度可以達到2GB/s.
2、 4個SFP光纖接口，每個接口均支持1G/2G SFP光模塊
3、 2GB板載DDR2 SDRAM存儲器
4、 基于Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA，支持用戶自定義光纖傳輸協(xié)議 本發(fā)明的有益效果是本設(shè)計提供一個開放的硬件平臺，在這個平臺上用
戶既可以實現(xiàn)各種已有的通訊協(xié)議，也可以開發(fā)自己的專用通訊協(xié)議，而且用戶可以在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)各種設(shè)想功能；本設(shè)計為個人計算機和光纖設(shè)備中架起 了一個橋梁，通過相應(yīng)的開發(fā)，可以在將來的應(yīng)用中，支持各種光纖設(shè)備。

圖1為基于PCI-E的光纖傳輸卡的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖具體實施方式
本系統(tǒng)的電路構(gòu)成如圖l所示，系統(tǒng)硬件包括FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)， 光模塊1-4，可編程時鐘l-2， DDR2 SDRAM等主要器件，其中光模塊，可編程 時鐘，用戶自定義10(輸入輸出管腳)，DDR-2 SDRAM等器件全部同F(xiàn)PGA (Field-programmable gate array (現(xiàn)場可編程門陣列))相連，F(xiàn)PGA連接PCI-E 8X 總線。其中光模塊l-4主要用于將外部輸入光信號轉(zhuǎn)換成芯片可以識別的電信 號，同時將芯片輸出的電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出；可編程時鐘為系統(tǒng)正常工作 提供穩(wěn)定的時鐘，用戶自定義工O用于接入外部擴展設(shè)備；DDR-2 SDRAM用于實 時存儲高速數(shù)據(jù)；FPGA在系統(tǒng)中實現(xiàn)的功能主要有1.對外圍器件(光模塊， 時鐘，DDR2SDRAM)的控制；2.對高速數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理；3.實現(xiàn)與電腦之間通 過PCI-E 8X協(xié)議的通訊。
本設(shè)計中支持4路1G/2G的SFP規(guī)格光模塊，常見的種類有AVAG0公司的 AFBR-57R5APZ， Agilent公司的HFBR-5710L/LP等等。
可編程時鐘在本設(shè)計產(chǎn)生系統(tǒng)工作所需要的各種頻率的時鐘，由于光纖和 DDR2存儲器工作頻率根據(jù)采用的器件不同而可以改變，故所需參考時鐘也要求 可以靈活改變，同時，時鐘還需要具有低抖動的特性。
DDR2 (Double Data Rate 2) SDR細是由JEDEC (電子設(shè)備工程聯(lián)合委員 會)進行開發(fā)的新生代內(nèi)存技術(shù)標準，它與上一代DDR內(nèi)存技術(shù)標準最大的不 同就是，雖然同是采用了在時鐘的上升/下降延同時進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞剑?但DDR2內(nèi)存卻擁有兩倍于上一代DDR內(nèi)存預(yù)讀取能力(即4bit數(shù)據(jù)讀預(yù)取)。 換句話說，'DDR2內(nèi)存每個時鐘能夠以4倍外部總線的速度讀/寫數(shù)據(jù)，并且能夠 以內(nèi)部控制總線4倍的速度運行。此外，由于DDR2標準規(guī)定所有DDR2內(nèi)存均采用FBGA封裝形式，而不同于目前廣泛應(yīng)用的TSOP/TSOP-II封裝形式，F(xiàn)BGA封裝 可以提供了更為良好的電氣性能與散熱性，為DDR2內(nèi)存的穩(wěn)定工作與未來頻率 的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。
在本系統(tǒng)中，為了對PCI-E或者光纖傳輸進來的高速數(shù)據(jù)進行處理，需要 具備一種速度快，容量大，易操作的存儲器，故在系統(tǒng)中加入了DDR2內(nèi)存。本 系統(tǒng)支持的DDR2內(nèi)存的最高速度規(guī)格為667Mhz，最大容量為2GB。
光纖傳輸?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域廣泛，但在個人電腦領(lǐng)域，卻始終沒有得到大規(guī)模的 推廣，這主要的原因是因為在消費類電腦市場中，計算機主板并沒有加入光纖 接口，導(dǎo)致基于光纖傳輸?shù)脑O(shè)備無法在個人計算機上直接使用。隨著計算機處 理速度，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，計算機存儲設(shè)備的發(fā)展，人們對于高速互聯(lián)的需求增 加，必然會催生基于光纖傳輸?shù)南M類產(chǎn)品進入個人電腦領(lǐng)域。本設(shè)計為個人 計算機和光纖設(shè)備中架起了一個橋梁，通過相應(yīng)的開發(fā)，可以在將來的應(yīng)用中， 支持各種光纖設(shè)備。
權(quán)利要求1、基于PCI-E的光纖傳輸卡，包括PCI-E 8X接口、DDR2 SDRAM存儲器、光模塊1-4、FPGA、可編程時鐘1-2，其特征在于光模塊，可編程時鐘，用戶自定義IO(輸入輸出管腳)，DDR-2 SDRAM等器件全部同F(xiàn)PGA相連，F(xiàn)PGA連接PCI-E 8X總線。
專利摘要本實用新型涉及一種基于PCI-E的光纖傳輸卡。該傳輸卡包括FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)，光模塊1-4，可編程時鐘1-2，DDR-2 SDRAM等主要器件，其中光模塊，可編程時鐘，用戶自定義IO(輸入輸出管腳)，DDR-2 SDRAM等器件全部同F(xiàn)PGA相連，F(xiàn)PGA連接PCI-E 8X總線。本實用新型為個人計算機和光纖設(shè)備中架起了一個橋梁，通過相應(yīng)的開發(fā)，可以在將來的應(yīng)用中，支持各種光纖設(shè)備。
文檔編號G06F13/40GK201251783SQ20082005439
公開日2009年6月3日 申請日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者凱 劉, 佳 吳, 欣 徐, 楠 李 申請人:徐 欣;吳 佳;劉 凱;李 楠