基于FPGA的高速串行交换模块实现方法研究

2高速串行交换模块的基本功能

　　图2为交换模块功能图。

　　(1)4X串行RapidIO数据与4XPCI Express数据的交换。这种交换模式分为主动和被动2种，主动模式指数据通过RapidIO协议输入到交换模块中，经过交流耦合电路和协议转换FPGA以PCIE协议传输到另一模块。被动模式指数据通过PCIE协议输入到交换模块中，经过协议转换FPGA以串行RapidIO协议传输到另一模块。

　　(2)2 bit光纤接口数据与4XPCI Exress数据的交换。这种交换模式同样分为主动和被动2种，主动模式指数据通过光纤接口输入到交换模块中，经过交流耦合电路以及协议转换FPGA以PCIE协议传输到另一模块。被动模式指数据通过PCIE协议输入到交换模块中，经过协议转换FPGA以自定义光纤协议通过光纤接口传输到另一模块。

3高速串行交换模块的基本原理

　　3.1 RapidIO协议到PCIE协议的转换

　　RapidIO协议到PCIE协议交换分为3个步骤：

　　(1)根据串行RapidIO协议将打包数据解析；

　　(2)将解析的数据缓存在乒乓使用的存储器中，可以使用片外ZBTSRAM也可以使用片内RAM资源；

　　(3)数据根据PCIE协议规定的方式打包，并按照PCIE协议发送出去。

　　RapidIO与PCIE交换原理图如图3。

　　3.2 光纤协议到PCIE协议的转换

　　光纤协议使用的自定协议较RapidIO协议简单得多，因此实现原理也简单很多。从光纤协议到PCIE协议交换分为3个步骤：

　　(1)根据光纤自定义协议将打包数据提取；

　　(2)将解析的数据缓存在乒乓使用的存储器中，可以使用片外ZBTSRAM也可以使用片内RAM资源；

　　(3)数据根据PCIE协议规定的方式打包，并按照PCIE协议发送出去。

　　光纤与PCIE交换原理图见图4。