基于FPGA的高速光纤总线协议IP设计与验证

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雅宝题库解析：
  MIL-STD-1553B协议在航空航天总线系统中有着广泛的应用，然而随着计算机技术的发展，原有标准和系统越来越难以适应日新月异的航天信息系统的要求，因此有必要设计高速光纤总线协议IP并开发配套的物理接口和验证系统。为此，需要在设计阶段仔细分析各部分的技术难点，研究解决关键题目的技术途径，形成设计方案；在实现阶段遵循规范的开发流程，对主要步骤进行仿真和调试，之后获得最终的实现结果。  本文首先提出了系统的整体架构，对具有基础作用的高速光纤总线物理接口做了详细设计。分析了设计中有关串行数据编码和解码的关键技术，重点对串行数据采样中涉及的多时钟移相技术进行了研究。  接下来针对协议IP的设计要求，对IP的各个模块进行了设计和研究。在协议处理模块的设计中，介绍了存储器管理策略、各个子模块协议控制流程的状态机和光模块发送器的管理方法；在片上总线接口模块中，对AHB总线从机接口的流程设计做了详细说明；在访问仲裁模块中，分析了设计中可能遇到的组合逻辑题目，并提出了解决的方案；在光纤物理接口访问模块的设计中，对跨时钟域的亚稳态题目做了重点研究。  在验证系统设计中，介绍了验证环境结构及EPXA10开发平台。在此基础上对验证软件的设计题目做了研究，着重论述了IP核访问功能库和协议处理软件的设计题目和处理策略。  最后，基于上述设计和研究成果，对光纤物理接口、协议IP和验证系统这三个功能部分的实现原理进行了概括，详细阐述了开发流程和技术细节，并对各部分的实现结果进行了分析。