Virtex-6 FPGA上的Aurora 8B10B、PCIe2.0与SRIO2.0高速串行通信协议测试与对比

"本文主要分析了Aurora 8B/10B，PCI Express 2.0，以及Serial RapidIO 2.0这三种高速串行通信协议，特别是在Xilinx Virtex-6 FPGA上的应用。作者通过建立测试平台，实现了这三种协议的高速数据通信，并对其实际传输速率进行了测量，旨在为协议的选择、测试和实际工程实现提供指导。" 在高性能雷达信号处理系统中，由于数据传输带宽需求的增加，高速串行总线逐渐替代了传统的并行总线。Xilinx Virtex-6 FPGA因其内置的GTX模块，成为了支持高速串行通信的理想选择。该系列FPGA提供了Aurora 8B/10B、PCI Express 2.0和Serial RapidIO 2.0等协议的IP核，便于开发者集成到他们的设计中。 Aurora 8B/10B是一种面向高性能、低延迟通信的协议，它采用了8位或10位编码，能够有效纠正数据传输中的错误。该协议在Virtex-6 FPGA上的实现通常用于高带宽、低功耗的应用。 PCI Express (PCIe) 2.0是PCI标准的升级版，提供更高的数据传输速率，达到5 GT/s的线速率，每个通道的数据速率可达5 Gb/s。PCIe 2.0支持点对点连接，适用于扩展卡和其他外设，特别适合需要大量数据吞吐量的系统。 Serial RapidIO 2.0则是一个针对嵌入式系统的低延迟、高性能互连协议，尤其适用于多处理器系统。它支持1x、2x和4x链路，可实现灵活的拓扑结构，如星型、树型和环形。 文章中提到的测试平台采用了Virtex-6 FPGA XC6VLX240T-2FF1156，利用其20个GTX收发器实现高速数据传输。同时，测试电路板还包含了DSP TMS320C6678，它具有Serial RapidIO接口，可以支持不同链路数量的配置。 通过实际测试，作者评估了这三种协议在4x链路、5.0Gb/s线速率模式下的性能，这对于了解协议的实际传输速率和潜在的效率优化非常关键。此外，对比分析部分还探讨了协议的层次结构、链路数目、数据传输方式、协议开销、拓扑结构、设备寻址方式以及它们各自的应用领域，这些对比帮助读者更全面地理解每种协议的优缺点和适用场景。 这篇文章为读者提供了深入的实践经验，对于选择适合特定应用的高速串行通信协议提供了有价值的参考。无论是Aurora 8B/10B的高效编码，PCIe 2.0的大带宽，还是SRIO 2.0的低延迟特性，都有其独特的应用场景，选择哪种协议将取决于具体的设计需求和系统性能指标。