[发明专利]一种基于高速LVDS信号进行网络通信的设备

说明书

技术领域

    本发明涉及空间以太网通信领域，特别是一种基于高速LVDS信号进行网络通信的设备。

背景技术

随着航天技术的发展，进行数据交换的频率越来越高，所要传输的数据量也越来越大。因此采用高速及标准的传输接口也是势在必行。

目前使用以太网进行数据交互即高速又简单，因此在航天领域采用以太网进行通信是未来一种发展趋势。目前千兆以太网技术多用于民用，接口通信多采用RJ45的标准网线形式，但对于空间应用来说，RJ45接口缺乏可靠性，另外需要8根线完成一个接口这些缺点导致其不能应用于空间环境下。因此需要设计一个可靠性高的接口来替代它。

发明内容

    一种基于高速LVDS信号进行网络通信的设备，其包括顺序连接的核心处理器、网络接口处理器以及中继处理器；

所述核心处理器完成网络层协议解帧，所述网络接口处理器完成数据链路层协议解帧，所述中继处理器完成物理层数据处理并进行接口串并联转换；

所述网络接口处理器与所述中继处理器进行高速LVDS信号的传输，所述中继处理器通过两同轴电缆接口与两同轴电缆连接，通过其中的一根同轴电缆发送信号，通过另一根同轴电缆接收信号。

较佳地，所述同轴电缆接口为1000BASE-X规范。

较佳地，所述同轴电缆接口通过差分正端收发差分信号。

较佳地，所述核心处理芯片跟网络芯片之间采用EMAC接口进行数据交互。

较佳地，包括时钟信号GCLK、数据有效信号RXDV、接收的数据信号RXD[0..7]、数据发送使能信号TXEN、发送的数据信号TXD[0..7]。

较佳地，所述网络芯片跟中继芯片采用CML形式的低电压差分信号。

本发明提供的同轴电缆的传输接口稳定，采用该接口的基于高速LVDS信号进行网络通信的设备可以实现采用2根高速同轴电缆进行千兆以太网通信。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于高速LVDS信号进行网络通信的设备硬件连接框图；

图2为本发明实施例提供的基于高速LVDS信号进行网络通信的设备的数据处理流程图。

具体实施例

本发明实施例提供了一种基于高速LVDS信号进行网络通信的设备，其包括顺序连接的核心处理器、网络接口处理器以及中继处理器；

所述核心处理器完成网络层协议解帧，所述网络接口处理器完成数据链路层协议解帧，所述中继处理器完成物理层数据处理并进行接口串并联转换；

所述网络接口处理器与所述中继处理器进行高速LVDS信号的传输，所述中继处理器通过两同轴电缆接口与两同轴电缆连接，通过其中的一根同轴电缆发送信号，通过另一根同轴电缆接收信号。

本实施例中，核心处理芯片跟网络芯片之间采用EMAC协议进行数据交互，主频采用125MHZ，网络芯片跟中继芯片采用CML形式的低电压差分信号，频率为1.25GHz。

如图2所示，为本实施例提供的一个基于高速LVDS信号进行网络通信的设备，其包括一个核心处理器C6455（1），一个网络接口处理器88E1111（2），一个中继处理器ADN2812（3）。其中核心处理器C6455完成网络协议的处理，并对网络接口处理器88E1111进行设置，同时对中继处理器ADN2812进行相关的配置，控制其增益等指标参数。核心处理器C6455跟网络接口处理器通过EMAC接口进行相连，包括时钟信号GCLK、数据有效信号RXDV、接收的数据信号RXD[0..7]、数据发送使能信号TXEN、发送的数据信号TXD[0..7]。网络处理芯片88E1111跟中继处理器之间采用高速LVDS信号，发送数据信号包括S_OUT+、S_OUT-，接收数据信号包括S_IN+、S_IN-。中继处理器ADN2812对外的同轴电缆接口包括发送的低电压信号DATAOUT+、GND，接收的信号为DATAIN+、GND。该同轴电缆接口的特点是将差分信号只用差分正端进行收发。

如图2所示，数据输出的步骤为：

首先数据经网络层协议组帧传入数据缓冲区，经过数据链路层协议组帧后进入数据缓冲区，再通过物理层数据处理后经接口并串转换，经接口并串转换后由中继电路输出到同轴电缆接口后通过同轴电缆接口与同轴电缆连接并输出数据到同轴电缆中。

数据输出的步骤与数据输入的步骤类似，如图2所示，将数据输出的步骤中数据传送的方向改变即为数据输入的步骤。