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。
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