任 强，姚远程，秦明伟

(1.西南科技大学信息工程学院，四川 绵阳 621010；2.特殊环境机器人技术四川省重点实验室，四川 绵阳 621010)

0 引言

随着视觉测量技术的发展，高速工业相机以其高帧率和高分辨率，在工业生产中的应用越来越广，因此产生了大量的图像数据。现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)作为一项越来越成熟的技术，以其并行性以及灵活性，被广泛应用于图像采集、传输以及处理[1-2]。在大型视觉测量和图像处理系统中，常常需要多个FPGA协同工作，所以FPGA之间的图像数据传输成为视觉测量和图像处理系统发展的难点和瓶颈[3-4]。Xilinx目前提供了4种不同速率的高速串行收发器[5-7]。

针对在片间传输高速图像数据和帧控制信号的问题，研发了一种高吞吐率、低错误率、高抗干扰能力、低I/O资源占用率的片间图像数据传输解决方案。该解决方案可广泛应用于视觉测量系统和图像处理系统。

1 GTH收发器

高速吉比特串行(GTH)收发器是吉比特收发器中的一种，是FPGA中高度可配置以及高度集成的可编程逻辑资源。GTH收发器具有很高的可扩展性，可支持PCI-e、10GBASE-R、Aurora等多种协议[8]。GTH收发器支持500 Mbit/s～11.3 Gbit/s的线速率，支持8B/10B、64B/66B、64B/67B等多种线路编码，支持时钟矫正以及通道绑定等多种特性。Virtex-7 GTH收发器的TX发送端和RX接收端功能独立，且均由物理媒介适配层(physical media attachment，PMA)和物理编码子层(physical coding sublayer，PCS)组成。PMA内部集成了高速串并转换、预加重、接收均衡、时钟发生器及时钟恢复等功能电路。PCS内部集成了8B/10B编解码、弹性缓冲区、通道绑定和时钟修正等专用电路模块[5]。……