10G背板以太網(wǎng)物理編碼子層的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、以太網(wǎng)是基于數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)局域網(wǎng)。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用由最初的局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）已經(jīng)擴(kuò)展到了城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN）和廣域網(wǎng)(Wide Area Network，WAN)。10G以太網(wǎng)技術(shù)作為以太網(wǎng)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，具有廣泛的發(fā)展前景，但是國內(nèi)在該領(lǐng)域的研究還處于初步階段。因此，10G以太網(wǎng)IP設(shè)計(jì)具有重大意義。
　　本文根據(jù)I

2、EEE Std802.3ap協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在分析10GBASE-KR物理編碼子層(Physical Coding Sublayer, PCS)的功能和設(shè)計(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，完成了整個(gè)PCS子層的前端設(shè)計(jì)。PCS子層主要功能是將MAC層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，添加校驗(yàn)碼、編碼以及轉(zhuǎn)換之后發(fā)送到PMA子層;同時(shí)將PMA子層的數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換、解碼以及校驗(yàn)修改后發(fā)送到MAC層。主要包括CRC8插入與移除模塊、64B/66B編解碼模塊、加解擾和變速箱等模塊。

3、　　首先，在仔細(xì)研究IEEE Std802.3協(xié)議的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了PCS子層的功能和設(shè)計(jì)指標(biāo)，并提出了PCS子層的設(shè)計(jì)架構(gòu)。
　　其次，采用自頂向下和模塊化設(shè)計(jì)方法完成每個(gè)子模塊的設(shè)計(jì)。CRC8插入模塊和CRC8移除模塊，是背板以太網(wǎng)PCS子層的特有模塊，主要作用是支持?jǐn)?shù)據(jù)幀在電子板傳輸過程的錯(cuò)誤保護(hù)，采用混合并行CRC8校驗(yàn)碼生成方式，簡化電路結(jié)構(gòu)并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性;64B/66B編解碼器采用邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)方法，將編解碼過

4、程分為兩個(gè)部分，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)判斷數(shù)據(jù)塊的類型，再根據(jù)編解碼規(guī)則完成數(shù)據(jù)的編解碼過程，與查表法相比，減少了電路的面積和功耗;變速箱電路包括發(fā)送通道變速箱和接收通道變速箱，由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、異步FIFO和控制電路構(gòu)成，與傳統(tǒng)方法相比減小電路面積（需要額外528位存儲單元），有效地避免電路亞穩(wěn)態(tài)，并減小電路延遲;發(fā)送電路、接收電路和同步頭與誤碼率檢測模塊采用有效狀態(tài)機(jī)完成，提高了電路的工作效率。
　　最后，完成PCS子層的仿真與驗(yàn)證。根據(jù)PC