多路SDI信號(hào)單波長(zhǎng)無(wú)損光傳輸

　　接收端先對(duì)收到的光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后輸入到FPGA，通過(guò)FPGA對(duì)該高速串行信號(hào)進(jìn)行解碼、時(shí)鐘恢復(fù)、解復(fù)用恢復(fù)出N×10路同步并行信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)FPGA進(jìn)行碼速變換后恢復(fù)出N×10路異步并行信號(hào);最后經(jīng)并/串轉(zhuǎn)換，SDI編碼、整形恢復(fù)出N路原始的SDI信號(hào)輸出。

　　2.2 多路SDI信號(hào)電復(fù)接的技術(shù)難點(diǎn)

　　在上述的原理圖中，SDI信號(hào)的編解碼、時(shí)鐘提取、多路同步并行信號(hào)的FPGA復(fù)用、光/電轉(zhuǎn)換、電/光轉(zhuǎn)換等都是比較成熟的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)基本沒(méi)有難度。主要的技術(shù)難點(diǎn)是多路異步數(shù)據(jù)的碼速調(diào)整、同步處理及數(shù)據(jù)還原。

　　以太網(wǎng)或者其他異步數(shù)據(jù)，在兩幀之間會(huì)有空閑，在對(duì)這種類型的信號(hào)進(jìn)行碼速調(diào)整時(shí)我們可以通過(guò)控制、調(diào)整空閑數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)多路異步數(shù)據(jù)的碼速調(diào)整、同步處理。SDI信號(hào)數(shù)據(jù)格式見(jiàn)SDI碼速調(diào)整信號(hào)波形圖(圖3)中的DATA1，其數(shù)據(jù)為一幀緊接著一幀連續(xù)發(fā)送，并沒(méi)有空隙，其每位數(shù)據(jù)都是有用的，這就造成如果我們對(duì)SDI的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行增加或者減少勢(shì)必會(huì)破壞其幀結(jié)構(gòu)，從而引起SDI信號(hào)傳輸出現(xiàn)誤碼。

　　2.3 多路SDI信號(hào)異步數(shù)據(jù)碼速調(diào)整、同步處理及數(shù)據(jù)還原的實(shí)現(xiàn)

　　為了實(shí)現(xiàn)多路異步數(shù)據(jù)的碼速調(diào)整、同步處理及數(shù)據(jù)還原，最開(kāi)始擬采用簡(jiǎn)單的FIFO緩存方式進(jìn)行，其具體實(shí)現(xiàn)框圖如圖2。

　　圖2所示，左邊為發(fā)送端的數(shù)據(jù)碼速調(diào)整過(guò)程，SDI_27m_1、SDI_27m_N分別為每個(gè)SDI信號(hào)的FIFO的寫(xiě)時(shí)鐘，TSDIDATA_27M為10位并行27MHz數(shù)據(jù)，Rdclk_30m為可編程產(chǎn)生的30M讀時(shí)鐘，TSDIDATA數(shù)據(jù)同與之相應(yīng)的SDI_27m_N時(shí)鐘同步，各個(gè)FIFO的寫(xiě)時(shí)鐘不同步的，但是讀時(shí)鐘是同一個(gè)，這樣就過(guò)經(jīng)過(guò)FIFO后所有的數(shù)據(jù)都與Rdclk_30m同步，從而實(shí)現(xiàn)了多路異步數(shù)據(jù)的碼速調(diào)整、同步處理。由于FIFO的讀時(shí)鐘與寫(xiě)時(shí)鐘不一致，為了保證FIFO不被讀空，需要對(duì)TFIFO的讀寫(xiě)進(jìn)行如下控制：數(shù)據(jù)寫(xiě)使能恒為“1”，讀使能根據(jù)TFIFO內(nèi)部的數(shù)據(jù)深度來(lái)決定，當(dāng)檢測(cè)到TFIFO的A_ampty為“1”時(shí)，此時(shí)控制TFIFO的讀使能關(guān)閉并保持一段時(shí)間，以確保TFIFO不被讀空，在TFIFO的讀使能被禁止時(shí)TFIFO的輸出保持，同時(shí)DATA_valid標(biāo)志置“0”。通過(guò)上述控制，所有的N×10路并行信號(hào)都與Rdclk_30m讀時(shí)鐘同步，此時(shí)就可以通過(guò)FPGA多路復(fù)用成一路高速串行數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳輸?shù)浇邮斩恕?/p>