高速视频信号的光纤传输系统设计

在光接收端部分光接收器将获得的光信号转变为高速电信号并发送给HDMP-1024，由它解复用后提取参考时钟信号STRBOUT(30MHz)、数据信号C0~C39，以及其他的状态控制信号和数据时钟RCLK(15MHz)。图5为Double-Frame光接收端时序图。

图3

    2．2 PCI传输单元设计

为实现高速视频信号的实时记录，设计中利用了PCI总线技术，PCI控制芯片采用PLX9052，它与FIFO相结合可以实现最高数据传输速率120MBps数字量输入。

PLX9052符合PCI2．1规范，支持低成本从属适配器。内部包括一个64字节的写FIFO和一个32字节的读FIFO，通过读写FIFOs，可实现高性能的突发式数据传输；其局部总线与PCI总线的时钟相互独立，局部总线的时钟频率范围为0~40MHz，PCI的时钟频率范围为0~33MHz；可以通过串行EEPROM提供PCI总线和局部总线的部分重要配置信息。PLX9052支持突发式内存映射传输和单周期的内存或I／O映射传输，利用32字节的直接从设备读FIFO和64字节的直接从设备写FIFO，映射在PCI内存和I／O空间中的地址由PCI基址寄存器设置。而且，局部映射寄存器允许将PCI地址空间转换为局部地址空间。图6是PLX9052与FIFO相互连接的电路图，FIFO采用IDT公司的IDT72205。

2．3 控制单元设计

整个设计的时序控制单元均由CPLD完成，在光发射端主要提供40路信号的2：1复用、数据的锁存及系统工作的时序信号；在光接收端主要为解复用、FWO和PLX9052提供相应的时序逻辑。本设计选用Xilinx公司的XC9572作为控制单元的核心芯片，结合它的在线编程功能，完成整个系统的时序调试与设计。

结合Verilog语言与原理图(sch)方法，较好地实现了整个系统时序的设计。以下是40路数字信号8：1复用Verilog语言设计代码。

3 软件设计

整个系统软件主要包括PCI传输单元的驱动程序和系统应用程序设计。 Windows下的PCI驱动程序不仅仅包括物理设备的驱动程序，也包括为文件系统等非物理设备编写的虚拟设备驱动程序。在设计中主要针对Windows2000下PCI驱动程序设计。由于Windows 2000禁止用户模式的程序访问I／O端口(Windows 95／98则允许用户程序直接访问I／O端口)，直接控制物理设备的驱动程序均为内核模式。而本设计的PCI驱动程序要求对各种硬件资源访问，所以应该选择工作在零级的驱动程序模式。

开发设备驱动采用的主要开发工具是JUNGO公司提供的软件包Windriver。这个软件包提供开发PLX9052有关设备的文档、编译需要的头文件和库文件、调试工具和程序范例。利用其内部定义的可以调用的系统底层服务，如DMA服务、中断服务、内存管理服务、可安装文件系统服务等，结合VC++完成整个PCI设备驱动程序。本设计包括以下几个方面：

(1)PCI设备初始化

    PCI设备驱动程序首先实现识别PLX9052器件、寻址PLX9052器件的资源和对PLX9052器件中断的服务。主要调用Windirver软件包内以下函数：

WD_Open(hWD)；

PCI_Get_WD_handle(&hWD)；

PLX_LocateAndOpenBoard(0x10b5，0x9052，UseInt)；

(2)PCI端口地址操作

《高速视频信号的光纤传输系统设计(第2页)》