20

6.5 应用层 20

结  论 21

致  谢 22

参 考 文 献 22

附 录 24

1  引言

越来越大的硬盘空间,越来越多的数据传输量对数据接口的速度提供了更高的要求,并行接口由于抗干扰能力差不能支持高频率下的数据传输,限制了数据传输速率,高速串行传输发挥着越来越大的作用。SATA 2.0标准推出,使得传输速度可达3.0Gps,基本可满足一般的应用需求。另一反面,SATA接口软件向下兼容PATA接口,可方便地进行产品的替换。SATA增加的32位CRC校验码使得数据的传输更加可靠。         

国外对基于SATA接口的高速串行通信有了很多的成果,而目前国内对这方面的研究还不算很多,深入地去了解其中的原理,利用现有的FPGA芯片去分析和研究高速串行通信显得很有必要,实现通过SATA接口的串行传输可供选择的芯片很多,由于Xilinx公司的Virtex-5系列芯片中含有RocketIO GTX串行收发器,为协议的实现提供了极大的方便,所以此次即将在ML507平台上进行相关的研究和分析。本课题将对ISE开发环境,Verilog HDL语言,SATA协议和Xilinx的ML507开发平台进行细致的介绍,然后具体对通过ML507开发板实现SATA协议进行相关的阐述和分析,为以后更深入地分析和实现SATA协议进行相关的准备和借鉴。

2  开发平台

2.1 FPGA简介

半导体生产工艺的更新,FPGA产业不断获得很大的飞跃,并走向更高的密度、更快的速度、更低的成本。FPGA厂商竞争激烈,一方面帮助用户提供更多设计方案,进一步缩小产品尺寸、降低成本与功耗,另一方面为提升FPGA竞争力,拓宽其市场增值空间。Altera发布了Stratix III系列,Xilinx推出了Virtex-5 .FPGA还集成了很多IP硬核,为特定应用提供了更高的性能。而且FPGA可反复编程,可根据需要对设计功能进行适当的增减。本次使用的是Xilinx 的Virtex-5 FXT FPGA。论文网

2.2 Virtex-5 FXT FPGA简介

Xilinx公司的Virtex-5 FXT FPGA器件在业界率先集成了嵌入式PowerPC 440处理器模块、高速RocketIO GTX收发器和专用XtremeDSP 处理能力。作为65nm Virtex-5系列的第四款平台,Virtex-5 FXT提供了极高的性能,还可帮助设计人员降低系统成本、缩小板尺寸并减少元件数量。在Xilinx公司以及业界领导厂商提供的逻辑、嵌入式和DSP开发工具以及IP内核的支持下,Virtex-5 FXT FPGA为有线和无线通信、音频/视频广播设备、军事、航空航天、工业系统以及其它众多应用提供了一个终极系统集成平台,此次使用的是ML507开发平台。

2.3 ML507评估平台

<1>ML507 是一款通用的 FPGA、RocketIO GTX 和嵌入式系统开发板,能够:

(1)提供了特性丰富的通用评估和开发平台;

(2)包括板上存储器和行业标准连接功能接口;

(3)提供了面向嵌入式应用的多功能开发平台;

<2>关键特性:

XC5VFX70TFFG1136

DDR2 SODIMM (256 MB)

ZBT SRAM ( 1 MB)

Linear Flash ( 32 MB)

System ACE™ CF 技术 (CompactFlash)

Platform Flash

SPI Flash

JTAG 调试接口

外部时钟(2个差分对)

USB (2) - 主机和外设

PS/2 (2) - 键盘、鼠标

RJ-45 - 10/100/1000 网络

RS-232 (Male) - 串行端口

音频输入 (2) - 线路、麦克风

音频输出 (2) - 线路、放大器、SPDIF、压电扬声器

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基于Java的串口通信设计

基于Kinect的深度图像编码

基于混沌的数字图像加密技术研究

基于Virtex-5FPGA的图像处理系统研究

基于移动通信的工业生产线状态监测技术研究

基于TF/IDF特征的网络问题自动分类研究

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