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東平DC2000系列純硬件拼接控制特點

最新的基于LVDS高速數(shù)字信號交換體系
來源:投影時代 更新日期:2006-12-15 作者:東平
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二、最新的基于LVDS高速數(shù)字信號交換體系

    DC2000采用所有輸入通道并行方式進入核心處理模塊,每條總線使用4個高速LVDS信號,這與工控機拼接控制器的PIC總線有本質上的區(qū)別。

    普通工控機的PCI總線,基本結構是多個PCI插卡使用同一組總線,一般是32個數(shù)據(jù)位。如下圖所示,6個卡使用同一PCI總線,實際上進入核心處理器的數(shù)據(jù)只能是其中的一個卡上的信號,PCI總線要分時復用。由于CPU核心處理器同一時間只能處理一個信號,這樣的總線結構對于這樣的CPU正好適合。DC2000采用并行處理結構,這樣的總線是遠遠達不到處理器速度需求的。


 
工控機的PCI總線結構


    為適應核心并行數(shù)據(jù)處理要求,DC2000采用并行總線接入方式,就是說每個通道都有獨自的總線接入核心處理系統(tǒng)。多個通道采用并行的方式可以實時的將數(shù)據(jù)送入核心的FPGA處理陣列。

    如果每個輸入通道都使用PCI總線,那么最終形成的輸入線數(shù)量會多得驚人。在FPGA核心處理部分中,也許要多組信號進行實時交換。如果也采用并行總線結構,那么系統(tǒng)間的連線數(shù)量會成幾何上升,使得系統(tǒng)最終無發(fā)實際使用。

    為解決此結構問題,我們采用超高速LVDS進行信號傳輸。LVDS,是低電平數(shù)字信號的簡稱,其特點是用兩根線差分傳輸一個數(shù)字狀態(tài),線間電壓低,信號傳輸速度快,本系統(tǒng)中使用的LVDS信號速度為2.5G/S,信號額定最高速度可以達到4G/S以上。使用LVDS進行圖像傳輸,4組線即可傳送超高頻的顯示信號。是用高速串行信號,極大的減少了系統(tǒng)連線的,使得每個輸入輸出通道只使用4組線與系統(tǒng)核心計算單元連接。LVDS信號與并行總線信號,最常見的體現(xiàn)是硬盤ATA的并行排線接口和新型硬盤SATA的LVDS接口。下圖為DC2000基本系統(tǒng)節(jié)構圖。
  


 
 
DC2000多通道并行總線結構及串行通信方式

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