Proposed scheme for parallel 10Gb/s VSR system and its Verilog HDL realization

This paper proposes a novel and innovative scheme for 10Gb/s parallel Very Short Reach (VSR) optical communication system. The optimized scheme properly manages the SDH/SONET redundant bytes and adjusts the position of error detecting bytes and error correction bytes. Compared with the OIF-VSR4-01.0 proposal, the scheme has a coding process module. The SDH/SONET frames in transmission direction are disposed as follows: (1) The Framer-Serdes Interface (FSI) gets 16x622.08Mb/s STM-64 frame. (2) The STM-64 frame is byte-wise stripped across 12 channels, all channels are data channels. During this process, the parity bytes and CRC bytes are generated in the similar way as OIF-VSR4-01.0 and stored in the code process module. (3) The code process module will regularly convey the additional parity bytes and CRC bytes to all 12 data channels. (4) After the 8B/10B coding, the 12 channels is transmitted to the parallel VCSEL array. The receive process approximately in reverse order of transmission process. By applying this scheme to 10Gb/s VSR system, the frame size in VSR system is reduced from 15552x12 bytes to 14040x12 bytes, the system redundancy is reduced obviously.

12路40Gb/s甚短距离并行光传输信号转换器研究

基于OIF-VSR5-01.0规范,分析了12路并行40Gb/s甚短距离(VSR)光传输转换器模块的实现原理.采用top-down分析方法,使用硬件描述语言verilog,在可编程逻辑器件上完成了时钟数据恢复、基于字节对齐方案的帧同步、信道去斜移、比特间差奇偶校验(BIP)等功能模块的程序设计,实现了SFI-5与OIF-VSR5-01.0电信号格式的相互转换,并在Altera的Stratix II GX 系列的高速现场可编程门阵列(FPGA)上对功能模块进行了功能验证和联合仿真.结果表明所设计的各个功能模块满足系统应用要求,为下一步将系统设计转换为专用集成电路(ASIC)奠定了基础.

PROFIBUS-DP从站通信控制器的设计与实现

PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产厂商的现场总线标准，PROFIBUS-DP作为PROFIBUS的一个分支，以其成熟性、实时性、可靠性和稳定性，在全球范围内的工业自动化领域获得了最为广泛的应用。PROFIBUS-DP协议比较复杂, 目前只有少数国外厂商提供专用的PROFIBUS-DP协议芯片，而国内对于PROFIBUS-DP总线的应用基本以购买国外自动化设备厂商的PROFIBUS-DP通信芯片为主，导致我国的自动化行业难以掌握核心技术。因此研究和开发具有自主知识产权的PROFIBUS-DP通信芯片具有广阔的前景和重要的意义。本文通过深入研究PROFIBUS-DP协议，提出了一套完整的设计方案，并设计出符合PROFIBUS-DP协议的IP核，为最终PROFIBUS-DP通信芯片的实现打下了坚实的基础。 本文详细的介绍了PROFIBUS-DP从站通信控制器的设计实现过程。首先通过分析PROFIBUS-DP协议以及参考国外现有的芯片资料，结合自身研究，提出了PROFIBUS-DP从站通信控制器的整体设计方案，给出了设计的整体框图；其次在整体设计方案的基础上详细介绍了各个功能模块的实现方法，以此为基础，采用自顶向下的设计方法，对各个模块进行详细的设计，并给出了Verilog语言实现RTL编码以及核心功能模块的仿真波形图；最后采用ALTERA公司的Cyclone EP1C6 的FPGA芯片和Philips公司的P89LV51RD2 MCU搭建了一个标准化的智能型从站，并采用ProfiCore和ProfiScrit搭建了PROFIBUS-DP从站控制器的系统级验证环境，进行了系统级验证，充分证实了设计方案的可行性。