基于CPRI协议的光纤通讯设计与实现
2．3 PCB布板设计
PCB布板设计要特别注意信号完整性问题，尤其当系统设定速率为2457．6Mbps高速传输时。图3所示为系统速率设定为2457．6Mbps，未注意信号完整性问题的PCB布板设计下，TXCLK时钟信号眼图，可以看到时钟信号质量较差。而SCAN25100对TXCLK信号质量要求较高，如占空比要求为45％～55％范围。经测试，在此设计下，当系统工作于614．4Mbps或1228．8Mbps时，系统能正常传输数据，但当系统速率转换为2457．6Mbps，此时TXCLK／RXCLK双边沿对DDR(Double Data Rate)数据出现了错误采集，SCAN25100与光模块之间的差分串行数据线传输也变得不稳定。因此系统对PCB布板设计要求较高。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/156425.htm
FPGA与SCAN25100之间的并行数据线要与相应的TXCLX／RXCLK时钟线等长布线设计，同时根据国家半导体的推荐，布线应采用65欧姆阻抗匹配。SCAN25100与光模块之间的高速差分串行数据线，应合理布局，使其尽可能得短，同时DOUT和RIN应布于不同层尽量分隔开布线，这样尽可能地减少DOUT和RIN之间的串扰。PCB布板优化设计后，高速传输下TXCLK时钟信号眼图如图4所示。可以看到“眼睛”张开，信号质量得到改善。
3 FPGA设计
FPGA内CPRI数据包括用户I／Q数据、控制管理数据和同步数据。在发送端，通过CPRI固定的帧结构形式将这三部分数据进行复接与成帧处理，然后发送给SCAN25100完成物理层8B／10B编码和并串转换。在接收端，光模块接收回的数据，经由SCAN25100物理层8B／10B解码和串并转换，FPGA将这三部分数据进行分接与解帧处理，并提取出时钟信号。下面分别对FPGA对SCAN25100控制与状态监控，数据接口发送与接收模块进行相应介绍，采用Verilog语言设计相应模块。
3. 1 配置与监控模块
FPGA需要根据系统需求对SCAN25100进行相应的配置，如设置芯片管脚使用电平标准，传输速率SPMODE(1：0)等，以使其正常启动工作。对SCAN25100的配置，可以使用两种方式。通过对SCAN25100芯片的相应配置管脚直接进行电平拉高或拉低操作，这种方式较为简单，但无法实现系统工作时动态改变配置值；FPGA将配置数据通过芯片的MDIO接口写入芯片，这种方式需要FPGA同样定义一个MDIO接口，配置过程稍显复杂，优点在于辅助软件的支持可以在系统工作时动态改变配置值。
为了系统调试工作的方便，通过FPGA对SCAN25100的状态监控是非常有必要的，需要将芯片的几个反映芯片工作状态数据输出给FPGA。
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