基于us的lbvds信號(hào)傳輸誤碼率測(cè)試系統(tǒng)

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1、第24卷第6期核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)Vo1．24No．62004年11月NuclearElectronics&DetectionTechnologyNov．2004基于USB的LVDS信號(hào)傳輸誤碼率測(cè)試系統(tǒng)李超，梁昊，薛俊東，陳一新，劉強(qiáng)，金革，虞孝麒，周永釗(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系，安徽合肥230027)摘要：給出了一個(gè)利用USB2．0接口，兩臺(tái)PC機(jī)和百兆網(wǎng)線組成的LVDS信號(hào)傳輸誤碼率測(cè)試系統(tǒng)該系統(tǒng)使用了隨機(jī)數(shù)據(jù)源，測(cè)量了LVDS信號(hào)在30m傳輸距離，平均速率21．078Mbit／s條件下的誤碼率。給出了相應(yīng)的測(cè)量圖表和LVDS信

2、號(hào)傳輸誤碼率的測(cè)量結(jié)果。該結(jié)果符合BESⅢ子鑒別器的讀出電子學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：誤碼率；LVDS；USB；TCP中圖分類號(hào)：TN98文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0258-0934(2004)06—0772-0320MHz；各種信號(hào)的傳輸距離都為30m。所以，0引言LVDS測(cè)試應(yīng)該在20MHz傳輸頻率和30m的眾所周知，信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸是高能物理傳輸距離的條件下設(shè)計(jì)．而測(cè)試的傳輸誤碼率實(shí)驗(yàn)的電子學(xué)系統(tǒng)必須面臨的問題。在DTTI應(yīng)該好于1．71×1O～。LVPECI和IVDS等信號(hào)傳輸規(guī)范中，LVDS基于上述測(cè)試要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于USB信

3、號(hào)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。LVDS信號(hào)除了具有使的方便、快捷的測(cè)試系統(tǒng)。用差分信號(hào)傳輸、抗干擾能力強(qiáng)、可高速傳輸和lUSB總線的特點(diǎn)傳輸距離遠(yuǎn)等其他傳輸規(guī)范有的特點(diǎn)外，還具現(xiàn)在USB接口已從低速的1．1版本發(fā)展有功耗低、發(fā)熱量小、使用低電平信號(hào)傳輸和對(duì)到了高速的2．0版本。USB1．1接口傳輸?shù)拇渌O(shè)備信號(hào)干擾小等特點(diǎn)?；谝陨咸攸c(diǎn)，行速度只有12Mbit／s，而現(xiàn)在的USB2．0速度LVDS信號(hào)在高能物理中有著廣泛的應(yīng)用前已達(dá)到480Mbit／s。BES1Itl子電子學(xué)讀出系景，正在建造中的BES11I中將大量采用IVDS統(tǒng)的IVDS信號(hào)的

4、最大傳輸速率為20Mbit／信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。S，USB2．0的傳輸速率完全可以滿足子電子BES11I的子鑒別器的讀出電子學(xué)觸發(fā)信學(xué)讀出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸要求。號(hào)的平均速率為4kbit／s；前端電子學(xué)讀出系統(tǒng)USB總線使用方便簡(jiǎn)捷，是真正的即插即的設(shè)計(jì)，要求數(shù)據(jù)的相對(duì)損失率為1．71×用設(shè)備，可以在不斷電的情況下直接將外設(shè)連1O～。按照各子系統(tǒng)的誤碼率應(yīng)該比整個(gè)設(shè)計(jì)接到USB上，而且立即就可以被系統(tǒng)識(shí)別使指標(biāo)好一個(gè)量級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，LVDS信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸用。在軟件方面，USB驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用軟件可的最大相對(duì)損失率應(yīng)該為1．71×1O_。。。此外，以自

5、動(dòng)啟動(dòng)，無(wú)須用戶干預(yù)。USB設(shè)備不涉及子鑒別器的讀出電子學(xué)系統(tǒng)時(shí)鐘的傳輸頻率為IRQ沖突等問題，它單獨(dú)使用自己的保留中，斷，不會(huì)同其他設(shè)備爭(zhēng)用PC機(jī)有限的資源，省收稿日期：2004．04．27去了煩瑣的硬件配置過(guò)程。USB總線還支持作者簡(jiǎn)介：李超(1979一)，男，江蘇睢寧人，中國(guó)科學(xué)CRC校驗(yàn)，有錯(cuò)誤檢驗(yàn)和恢復(fù)處理功能，可以技術(shù)大學(xué)近代物理系碩士生，專業(yè)方向物理電子學(xué)。保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?72測(cè)試系統(tǒng)使用了百兆網(wǎng)線回送數(shù)據(jù)。為了2測(cè)試系統(tǒng)軟件保證回送數(shù)據(jù)不出現(xiàn)誤碼，采用基于TCP協(xié)議LVDS信號(hào)傳輸誤碼率測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如的Sock

6、et端口來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。TCP協(xié)議帶圖1所示。圖1中本地PC機(jī)的偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生有CRC校驗(yàn)機(jī)制，在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)讓又薪鉀Q了出程序，給出一系列的偽隨機(jī)數(shù)，作為L(zhǎng)VDS測(cè)錯(cuò)處理的問題，所以回送的數(shù)據(jù)是可靠的。因試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。而本地PC機(jī)通過(guò)USB2．0此，本系統(tǒng)的誤碼主要集中在LVDS信號(hào)的傳接口，把偽隨機(jī)數(shù)串行寫到LVDS的發(fā)送板輸過(guò)程。(LVDS—TX)上，經(jīng)過(guò)變換后轉(zhuǎn)化為8位并行數(shù)測(cè)試系統(tǒng)采用National公司據(jù)。為了簡(jiǎn)化電路，只采集了其中的6路信號(hào)。DS90IV031A和DS90LV032A芯片，作為這6路數(shù)據(jù)信號(hào)和2路控制信號(hào)通過(guò)雙

7、絞扁平LVDS信號(hào)的發(fā)送和接收。這兩種芯片均可傳電纜用LVDS信號(hào)傳到遠(yuǎn)端的LVDS的接收輸4路LVDS信號(hào)。各采用了兩套芯片，共8板上。遠(yuǎn)程PC機(jī)附近的LVDS接收板(IVDS—路信號(hào)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，其中兩路作控制信號(hào)，其余TX)將并行LVDS信號(hào)轉(zhuǎn)化為串行的USB信6路作數(shù)據(jù)傳輸。在USB接口卡(發(fā)送、接收)號(hào)，通過(guò)USB2．0接口讀到遠(yuǎn)程PC機(jī)中。遠(yuǎn)程的設(shè)計(jì)中，采用了Cypress公司CY7C68013的PC端把收到的數(shù)據(jù)通過(guò)直聯(lián)的網(wǎng)線發(fā)送回本USB接口芯片。該芯片集成了8051CPU，兼容地PC機(jī)；本地端收到網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)后，將它U

8、SB1．1和USB2．0協(xié)議，同時(shí)有SlaveFIFO和發(fā)出去的偽隨機(jī)數(shù)比較。若出錯(cuò)，記錄下正確與GPIF的結(jié)構(gòu)。使用該芯片，可以簡(jiǎn)化外圍硬和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)及出錯(cuò)時(shí)間，以備進(jìn)一步處理。件接口的設(shè)計(jì)，并可以即時(shí)下