0 引言
复杂电子系统设计对数据传输速率的要求日益严格,也带来高功耗、高成本等问题,低压差分信号(LVDS)[1]是一种高性能数据传输技术,它是速度、成本和功耗之间的最佳折中方案。在物理层电路设计方面,LVDS的低压摆幅(250 mV~450 mV)和快速过渡时间可以使数据传输速率达到100 Mb/s~3 Gb/s,能够满足现代复杂系统设计中对数据传输的需求。此外,这种低压摆幅可以降低功耗消散,具备差分远距离传输[2]的优点。在当今大量数据传输的诸多场景中,如芯片间的信息传输[3-4]、视频图像处理[5-6]、光通信[7]和LCD面板[8]等,LVDS已成为最有前景的解决方案之一。在数字逻辑功能设计方面,由于需求、协议和应用场景的差异[9-10],设计人员存在大量重复性的设计、调试工作。为提高系统开发效率,解决平台间的兼容性问题,通常在FPGA平台上实现LVDS高速接口设计[11-13],文献[11]在FPGA上实现了LVDS总线控制器,解决了多节点高速通信的故障隔离问题;文献[12]实现了LVDS接口的收发单元设计,在收发通路中加入数据与时钟对齐机制,提高了平台兼容性,并在FPGA上验证了方案。文献[14]通过FPGA设计了一种基于LVDS接口的高速并行数据传输系统,并应用于实际专用网络交换模块。在实际芯片工程中,考虑到当LVDS控制器集成到SoC系统上时存在兼容性问题,软硬件间应有更高的操作灵活度,系统各模块间数据传输应高速稳定。因此,为了提高系统可靠性,降低成本,设计一种高灵活度、高性能的LVDS控制器具有很高的价值。
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作者信息:
蒙宇霆,袁海英,丁 冬
(北京工业大学 信息学部微电子学院,北京100124)
