基于Xilinx GTP的高速反射内存集线器设计与性能验证

本文主要探讨了基于Xilinx GTP核的高速反射内存集线器的设计与研究。反射内存网络作为一种高速、可靠且可预测性的通信技术，为多主机测试系统提供了理想的解决方案。传统的反射内存网络集线器往往依赖于高速数据选择器或者FPGA配合高速串行并行转换芯片来构建，这些方案存在布线复杂、容易受到并行线间串扰导致误码的问题。 作者周强，作为一位在PXI/PXIe总线应用技术、测控网络、测试系统建模与仿真以及反射内存网络技术等领域有深厚研究的副教授，针对上述挑战，提出了采用硬件集成高速收发器的FPGA设计思路。Xilinx GTP核在此设计中发挥了关键作用，它能够提供高性能的信号处理能力，有助于减少数据传输过程中的延迟和错误。 文章的核心内容是介绍了一种新型的高速反射内存集线器，该集线器利用FPGA的GTP核设计，旨在解决传统集线器的不足。通过集成高速串行收发器，不仅提高了数据传输速度，还降低了布线复杂度，减少了串扰对数据传输的影响，从而增强了系统的稳定性和实时性。 集线器的架构设计围绕两种常见的反射内存网络拓扑结构——环型和星型展开。环型拓扑虽然能有效降低数据冲突和节省光纤资源，但其对单点故障的敏感性较大。而星型拓扑，如通过集线器实现的广播介质结构，具有更好的容错特性，即使单个节点故障也不会影响整个网络的正常运行。 为了验证新设计的集线器性能，作者进行了环型和星型拓扑结构下的传输延时测试，结果证明了该集线器在实际应用中具有良好的稳定性和实时性。这项研究为反射内存网络集线器的设计提供了一个创新且实用的解决方案，对于提升多主机测试系统的效率和可靠性具有重要意义。