高速串行通訊協(xié)議SFI-S 的實(shí)現(xiàn)[圖]

SFI-S(scalable SERDES framer interface)是40G/100G 光接口的高速串行通訊協(xié)議。這個協(xié)議采用單通道速率在10Gbps 左右的多個數(shù)據(jù)通道和糾偏通道。數(shù)據(jù)通道的數(shù)目在4 到20 之間。本文討論了在ALTERA 的STRATIX4 GT 器件上實(shí)現(xiàn)40G SFI-S 協(xié)議。實(shí)現(xiàn)架構(gòu)設(shè)計(jì)可分為發(fā)送與接收兩部分,其總體框圖如下圖所示。

發(fā)送通道的架構(gòu)如下圖所示

根據(jù)STM-256 (39.8Gbps)幀結(jié)構(gòu),每幀622080(9x270x256 )字節(jié),以768個A1(0xF6)和768個A2(0x28)開始?紤]到邏輯實(shí)現(xiàn)至少需要160位接口位寬(此時時鐘運(yùn)行在248.832MHz),測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)如下。

下圖第一行為時鐘節(jié)拍數(shù),第一列為160位數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)碼型(Pattern)黃色填充部分可直接用遞增計(jì)數(shù)器?偣31104拍完成一幀,然后重復(fù)發(fā)送。

數(shù)據(jù)分發(fā)模塊

D[159:0]是最終送到GXB的,GXB例化5通道,發(fā)送側(cè)對邏輯接口為tx_datain[199:0]。其中tx_datain[199:140]連接糾偏通道輸出的S[39:0]。 tx_datain[159:0]連接到數(shù)據(jù)分發(fā)模塊的D[159:0]。

D[159:0]和P[159:0]之間的對應(yīng)關(guān)系如下:

for i = 0 to 159, i++

If ( MOD(i,10) > 4) //MOD(i,j)指i被j除后的余數(shù), 如MOD(159,10)=9

D[i] = P[ ( MOD(i,40)*4 + (i - MOD(i,40))/40 ) ]

else

D[i] = !P[ ( MOD(i,40)*4 + (i - MOD(i,40))/40 ) ] //!表示取反比特D[159:120]最終會通過SERDES通道3發(fā)送,比特D[119:80]最終會通過SERDES通道2發(fā)送,比特D[79:40]最終會通過SERDES通道2發(fā)送,比特D[39:0]最終會通過SERDES通道0發(fā)送。

糾偏通道處理模塊

首先產(chǎn)生糾偏通道(deSkew)的40位數(shù)據(jù)S[39:0],最終D[199:160] = S[39:0]。

S[i]的產(chǎn)生需要組合邏輯,比如S[0]就是當(dāng)前時鐘拍的S[4:1]的奇校驗(yàn)結(jié)果。

作者:Altera 韋俊偉 蔡海寧 來源:電子工程專輯


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