宽带数据封装的VLSI设计与实现

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目前运用最广泛的数据封装(Data Package,DP),是把业务数据映射到某个封装协议的净荷中,然后填充对应协议的包头,形成封装协议的数据包,并完成速率适配。解封装,是封装的逆过程,拆解协议包并处理包头中的信息,取出净荷中的业务信息。而本文设计的数据封装模块被广泛地运用在数字图像处理,雷达成像,模型预测,模式识别和数据压缩等领域。本文主要设计了一款宽带数据封装模块并完成其验证工作。本文的宽带数据封装模块是数字控制芯片下行通路中的一个模块,根据实际项目需求,宽带数据封装模块用来接收信号处理控制信号、BITE、直接数字控制器(Digital Down Converter,DDC)、数模转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)、内码元以及外码元等模块传递过来的数据并进行封装。宽带数据封装主要包含大容量FIFO,封装逻辑以及BITE RAM3部分。其中大容量FIFO包含4个相同的FIFO0用于接收DDC,ADC,内码元,外码元等数据信息。封装逻辑根据工作流程向需要下传的数据插入相应的K码和空闲码,同时根据不同的工作模式选择的光纤通道数也不同。BITE RAM通过APB Slava与APB总线相连,例化产生。回波数据组织方式根据工作模式的不同,分为2光纤下传1通道DDC或ADC数据和1光纤下传2通道DDC或ADC数据。此外宽带数据封装在减半模式下只有一半数据通道有效,并且容错机制使得如果定时信号不按规定的时序到来,数据封装模块将会报错,错误以脉冲的方式输出。宽带数据封装的验证工作通过验证数字电路逻辑正确性的UVM验证平台配合虚拟IP来进行,分别从长控数据封装,BITE数据封装,DDC输出原始数据封装,内码元封装,外码元封装,204B输出原始数据封装这6个方面进行验证。同时以工作模式一为例,以内码元,外码元,DDC,ADC为数据源,在特定的测试点下来验证数据封装模块功能的正确性。本文为数据封装的并行化和硬件化的加速实现提供了可能,对同类设计具有一定的参考价值。此外本文的另一部分工作——存储器模块源于“RASP可配置专用处理器”,用于存储各个算法运算所需的数据及结果,并为RASP提供读写使能信号,地址端口信号等。
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