软件设计-佳博热敏票据打印机中文编程手册

3.1　硬件连接 　　ADI 公 司 的 双 路 14 位 1GSPS 数 模 转 换 器 AD9680， 采 用 JESD204B 协议接口，采用 FPGA 作为接收处理器，使用其中的高速 串行接口，即GTX接口与 AD9680 的数据线连接，其连接关系如图 1 所示，AD9680 输出四对差分数据线，输入一对 SYNC 差分线，一对 SYREF 差分线。四对查分数据线分别对应一个通道的高速串行数据， SYNC 用来启动 AD9680 帧数据的发送，SYREF 主要用于多芯片之间 的同步，这里不使用。 图 1　AD9680 与 FPGA 连接关系 3.2　软件设计 　　使用 FPGA 的 GTX 接口，首先确定接收数据率，假设 AD 采 样率为 600MHz，采样后的数据率为 600Msps，AD 位数为 14 位， SERDOUT0 和 SERDOUT1 用来传输通道 1 的数据，则 SERDOUT0 用来传低八位，SERDOUT1 用来传高六位，所以每个 SERDOUT 上 的数据率为 600*8*(10/8)=6Gsps。这样接收端GTX的数据接收速率为 6Gsps。 　　正确配置 AD9680 寄存器后，在空闲阶段，AD9680 发送“bcbc” 空闲码，等待 SYNC 的触发，FPGA 软件复位准备就绪后，发送 SYNC 脉冲，AD9680 收到 SYNC 触发后，发送帧头，然后后面是采 集的数据。 　　软件流程如图 2所示，首先检测 SYNC 的下降沿，等待触发，然 后判断帧头的形式，将数据的组合方式调整，因为GTX传输数据时， 以8比特为一个单位进行串并转换，如若接收端的数据端口为16比特， 前后数据的组合就有两种，有可能将前面的空闲码和数据组合成一个 16 比特的数据。数据对齐后检测帧头，帧头的格式在 JESD204B 协议 中有定义，判断到正确的帧头后，开始对数据解扰，因为在传输的过 程中，为了抗干扰，发送端加入了扰码，所以在接收数据的时候要解码， 但是帧头是不加扰码的，所以要在帧头后再解扰。解扰后的数据为正 常的 AD数据，根据两线制将两个 LANE上的数据组合，最后判断数 据有没有结束，如果结束则再次检测 SYNC 触发，这样完成一个软件 流程。 SYNC触发检测 帧头设计对齐 帧头检测 否 是 扰码解扰 接收数据 数据结束 否 是 AD9680 SERDOUT0 SERDOUT1 SERDOUT2 SERDOUT3 SYNC FPGA IO LVDS GTX Quard 　　　图 2 　数据接收流程 4　测试 　　通过硬件和软件设计，搭建了 AD9680 的测试平台，进行了功能和性能 的测试，功能测试主要检验系统工作是 否正常，稳定，包括软件和硬件以及二 者交互。性能测试主要考察 AD端接收 数据的指标，根据协议进行数据接收、 重排，测试数据经过matlab 分析的结果 如下。测试时采样时钟为 480MHz，中频 为 253MHz，测试 SNR为 57dB。 5 　结论 　　根据 AD9680 的特点和接口形式， 设计并实现了AD9680的通用测试模块。 通过对 JESD204B 协议的理解，设计了 基于 FPGA 的接收程序，并对其进行了 指标测试。通过对 AD9680 寄存器的设计，实现高速和低速采样，最 高采样率达到 1Gsps。指标的测试结果符合指标要求。最后的指标没 有达到厂家的测试指标，分析原因是测试板的电源和地平面的干扰太 大，导致噪声抬高，这方面在以后的设计中要注意，提高整体的抗干 扰性。 参考文献： [1]TsulJ. 宽带数字接收机 .北京 :电子工业出版社 ,2002. [2] 何伟 .新型宽带数字接收机 .电子科技大学博士学位论文 ,2004.