FPGA实现的LVDS通信系统设计与应用

"基于FPGA的总线型LVDS通信系统设计通过使用FPGA芯片，实现了LVDS（低压差分信号）通信的核心功能，降低了硬件成本，提高了系统可靠性，并提供了更大的设计灵活性和向后兼容性。设计中采用了Xilinx公司的XCV50E FPGA，其特性包括1.8V核心电压、130MHz时钟、64KB BlockRAM、多种接口标准支持以及8个DLL。开发流程包括VHDL编程、功能仿真、逻辑综合、布局布线等步骤。系统结构包含背板和通信子卡，背板上有BLVDS总线和其他控制总线，子卡上集成EP7211处理器、FPGA、DRAM和PROM。工作过程中，EP7211处理数据，FPGA完成同步、编码、串化、解串等功能。软件设计主要涉及EP7211的程序编写，用于数据整理和通信管理。" 本文介绍了一个基于FPGA的总线型LVDS通信系统设计，该设计采用FPGA（现场可编程门阵列）替代专用芯片（ASIC），从而实现更低的成本、更高的系统可靠性和设计灵活性。LVDS技术通常依赖于专用的收发器芯片，但针对16位VLVDS的芯片尚未出现，这使得该设计具有创新意义。 在这个系统中，选择了Xilinx的XCV50E FPGA，它具备1.8V核心电压的低功耗设计，高速时钟支持，以及丰富的内存和接口选项。设计过程利用Xilinx Foundation F3.1i软件，通过VHDL编程和功能仿真，最终生成比特流文件并下载到PROM中。 系统架构包括一个背板和多个通信子卡，背板提供BLVDS总线和控制总线，每个子卡由EP7211处理器、FPGA、DRAM和PROM等组件构成。在工作过程中，EP7211将数据组织成帧，发送到FPGA的发送FIFO，FPGA在获取总线控制权后发送同步信息，确保所有子卡同步，随后传输数据帧。FPGA内部的组件如串化器和解串器负责LVDS信号的转换和数据恢复。 软件设计部分主要关注EP7211的程序，该程序用于处理数据帧的形成和通信协议的执行。这种基于FPGA的解决方案不仅实现了LVDS通信，还通过自定义逻辑实现了特定功能，展示了FPGA在系统设计中的优势。