中电科思仪科技股份有限公司 焦志超

本文针对在数字类产品测试中对高速多通道并行信号处理的要求，设计了一种基于PCIe和Aurora协议的串行数据传输系统。该系统采用FPGA芯片作为控制中心和信号处理中心，利用高速串行接口来传输数据，FPGA内各IP模块间的通信基于AXI总线实现。该技术在数字通道板卡设计中得到了成功应用。

数字类产品的功能验证是其设计、生产、故障检测过程的重要组成部分。随着被测产品工作速率的提高和测试接口的增多，在其测试验证中需要能够产生高速多通道激励，并接收高速多通道响应的数据传输系统，由上位机软件控制测试过程和显示测试结果。本文针对以上需求，基于FPGA芯片和PCIe 、Aurora协议设计了一种多通道数据传输系统，重点针对FPGA中高速串行收发器（GTH）的应用方案进行了分析，解决了多通道高速数字信号传输问题，对芯片或板卡间多通道高速传输技术的研究和数字系统相关测试设备的设计具有一定的理论和实践意义。

1 系统方案设计

本系统利用Xilinx公司的FPGA作为主控芯片，利用FPGA实现高速多通道信号的激励发送和响应采集功能，系统的总体框图如图1所示。FPGA分为主控芯片和多通道数据处理芯片，其中，主控芯片作为主设备称为MASTER芯片，多通道数据处理芯片称为SLAVE芯片。主控芯片负责与上位机间通过PCIe接口在DMA模式下进行测试数据的传输，并负责控制命令的传输，主控芯片和数据处理芯片间通过Aurora进行数据交互。……