基于LVDS接口的PC M解碼板設(shè)計(jì)

數(shù)字量變換器是一種多路數(shù)據(jù)采集設(shè)備，主要采集各傳感器的輸出信號(hào)(及其他需經(jīng)遙測(cè)系統(tǒng)傳送的信號(hào))，將各路信號(hào)按一定體制組合起來并加上幀同步碼形成一定格式的PCM數(shù)據(jù)，互不干擾地通過同一個(gè)信道傳送出去。
PCM解碼板是為數(shù)字量變換器設(shè)計(jì)的接收端，把組合信號(hào)解調(diào)出來，恢復(fù)各路原始信息，加以記錄、處理和顯示，用于數(shù)字量變換器的單機(jī)調(diào)試和單元測(cè)試。限于測(cè)試臺(tái)空間的嚴(yán)格要求以及測(cè)試系統(tǒng)的微型化、高速數(shù)據(jù)傳輸、低功耗原則，PCM解碼板采用了基于低壓差分信號(hào)LVDS的串行通信技術(shù)增強(qiáng)了抗噪聲、抗干擾能力，并以時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)解決了限制數(shù)據(jù)傳輸速率的信號(hào)時(shí)鐘參差問題，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率。選用了FPGA作為PCM解碼板控制核心，將各功能模塊由FPGA統(tǒng)一協(xié)調(diào)完成，從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，縮短了試驗(yàn)和開發(fā)周期。

1 模塊硬件結(jié)構(gòu)
PCM解碼板硬件結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

PCM解碼板接收到上位機(jī)上傳PCM數(shù)據(jù)命令后，輸出幀同步信號(hào)給數(shù)字量變換器，并接收數(shù)字量變換器輸出的PCM串行數(shù)據(jù)，在碼同步信號(hào)的配合下，將PCM串行數(shù)據(jù)經(jīng)FPGA串并轉(zhuǎn)換后寫入FPGA中的發(fā)送FIFO(First In First Outmemory先進(jìn)先出存儲(chǔ)器)中。LVDS總線物理層將FPGA中的FIFO內(nèi)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)編碼為20位串行數(shù)據(jù)上傳。串行數(shù)據(jù)傳輸示意圖，如圖2所示，TCLK為發(fā)數(shù)時(shí)鐘，RCLK為解串時(shí)鐘。