海上地震探測傳輸系統的設計
3.3 LVDS傳輸失鎖問(wèn)題的軟件設計
MAX9206在接收數據時(shí)會(huì )從數據中提取時(shí)鐘,如果提取不到時(shí)鐘,則稱(chēng)為失鎖。失鎖后MAX9206不再輸出有效數據,直到再次鎖定時(shí)鐘數,數據輸出再次有效。由于傳輸線(xiàn)路存在各種噪聲,長(cháng)時(shí)間運行時(shí)要求系統盡量不出現失鎖情況,在出現失鎖時(shí)要求能盡快再次鎖定時(shí)鐘。
首先LVDS接口電路在系統上電后由FPGA將MAX9205的SYN腳(用于使接收端MAX9206更快地鎖定接收端MAX9205的時(shí)鐘)置為高電平2 ms,用于使MAX9205和MAX9206鎖定自身的時(shí)鐘,然后接收端MAX9206鎖定接收數據時(shí)鐘。MAX9205的SYN引腳置為高電平時(shí)忽略輸入數據,串行輸出一組同步數據,數據格式為“000000111111”,目的是使MAX9206更快地從接收數據中鎖定時(shí)鐘,2 ms后若不從MAX9205輸出數據則會(huì )導致MAX9206失去接收時(shí)鐘。所以在SYN引腳置為低電平時(shí),MAX9205輸出”0000011111”(同步序列),然后再加上MAX9205并轉串時(shí)的起始位和終止位而組成“000000111111”,而使同步不易失鎖。
為提高系統的穩定性,使失鎖后能迅速再次鎖定時(shí)鐘,系統采用在發(fā)送數據的空閑時(shí)間里發(fā)送同步序列的方法,在發(fā)送同步序列時(shí)至多42個(gè)周期時(shí)鐘便會(huì )鎖定。所以在發(fā)送一幀數據后發(fā)送42個(gè)周期的同步序列。這種方法雖然引入冗余,使有效數據率下降,但在數據傳輸率高達160 Mb/s的情況下,這種方法也完全可以滿(mǎn)足系統要求,且空閑時(shí)發(fā)送同步序列的方法使系統更不易發(fā)生失鎖,提高了系統的穩定性。
4 實(shí)驗結果
實(shí)驗結果如表1所示。其中情況1中為實(shí)驗室正常條件下,未加干擾;情況2中在傳輸雙絞線(xiàn)旁放置輸2 MHz干擾源,情況3中在傳輸雙絞線(xiàn)旁放置輸5 MHz干擾源。
由于在海水中高頻信號衰減較大,不易出現高頻干擾,由實(shí)驗結果可知系統較適于海上傳輸。
該系統采用了流水線(xiàn)逐級上傳的方法解決了電纜外部需要大量緩存的問(wèn)題。首次把基于LVDS和預加重及均衡的傳輸方式引入海上拖纜傳輸系統,實(shí)現了長(cháng)距離高速率傳輸。經(jīng)初步聯(lián)調,現該系統工作正常,達到了項目對系統高速度和穩定性的要求。
參考文獻
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