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采用Serial Rapid IO机制的DSP与FPGA高速数据传输系统设计(3)

时间:2017-05-30 16:13来源:毕业论文
(1)SRIO有四种工作模式:1通道(1X),2通道(2X),4通道(4X)。模式及端口关系如图2所示。 图2 SRIO工作模式与通道关系 (2)集成了TI串并转换器和时


(1)SRIO有四种工作模式:1通道(1X),2通道(2X),4通道(4X)。模式及端口关系如图2所示。

 
图2  SRIO工作模式与通道关系

(2)集成了TI串并转换器和时钟恢复
(3)不同端口允许以不同速度工作
(4)包括CRC的硬件错误处理
(5)差分CML信号支持交流和直流耦合
(6)支持1.25, 2.5, 3.125, 和5GHz 的速率
(7)数据模式包括读、写、写响应、文持等操作
(8)直接IO传输
(9)消息传输
(10)一条消息可产生最多16个数据包
(11)缓冲存储器FIFO用来时钟传送

2.3 SRIO 各层协议简介
2.3.1 物理层协议简介
2.3.1.1 包交换协议
如果一个数据包因为某种原因不能被接受,产生响应控制符号表明原始包和已发送的后续数据包应该重新发送。在正在处理的单元之间形成了一个流控制和转换机制。图2-1出示了一个例子,发送和接收双方之间通过响应控制信号来控制发送请求和响应。这允许在源和目的之间实现流量控制和差错处理。终点设备在响应请求前将发送一个应答控制符号。
 图3  包交换原理图
2.3.1.2 物理层帧格式
发送数据需要添加相应字段,组装成协议识别的帧格式。SRIO通信信息分为两种,分别为数据包和控制符,分别在物理层被封装成相应的帧格式。
数据包和控制符的帧格式如下所示。
(1)数据包
(2)控制符
 
——ackID 是响应序号,只有当连续数据包的ackID在指定序列中出现时,数据包才被接收端处理。
——S的值用于区别数据包和控制符。
——CRF用于校验。
——prio是数据包的优先级
——buf_status用来指明接收端可容纳的信息容量
——stype用来区别不同的控制符
2.3.1.3包发送机制
当连续数据包的askID呈指定序列时,数据包被接收端接收并处理。之后,接收端发送控制符packet-accepted到始发端确认接收。
当接收端由于临时内部问题需要始发端重发时,接收端就会向始发端发送控制符packet-retry,同时接收端抛弃所以新发送到的数据包,直到接收到始发端发送的控制符restart-from-retry为止。
始发端在接收到重发命令后,保留从要求重发的数据包开始的所有已发数据包, 要求重发的数据包有最高优先级,然后在将所有的数据包合理排列优先级,依次重发。
当接收端没有接收到数据包时,会向始发端发送packet-not-accepted,表明数据包在传输过程中遇到错误,始发端则通过检错机制纠错。其他过程与重发是一样的。
2.3.1.4 错误检测与纠正
物理层为通信数据提供了一些基础的检错与纠错机制。通过扩展数据帧的位宽,对16位数据包和控制符按位取反得到32位数据帧来保护数据包和控制符。通过计算数据帧接收的时间间隔,来检测帧丢失。通过CRC编码值来检测并恢复一些错误等。

2.3.2 传输层协议简介
系统拓扑结构有两种:交换机结构,环形结构。交换机结构是多个终端通过交换机进行互联,需要指明设备路由。环形结构就相对简单,即两台或多台设备直接连接成环状,形成点到点的连接,每台设备由特定ID进行区别。
 
图4    交换机结构
 
图5   环形结构
传输层添加传输类型tt,sourceID和destID到数据帧。如下所示。
   
根据destID和sourceID确定传输路径。
2.3.3 逻辑层协议简介
逻辑层位于最高层,定义全部协议和包的格式,它们为端点器件发起和 采用Serial Rapid IO机制的DSP与FPGA高速数据传输系统设计(3):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_8091.html
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