数字图像远程光纤传输与以太网高速通信系统设计

高速成像论文 FPGA控制论文 光纤传输论文 数据存储论文
论文详情
中文摘要第3-5页
英文摘要第5-6页
1 绪论第10-16页
    1.1 课题研究背景第10页
    1.2 课题研究目的和意义第10-11页
    1.3 高速成像系统及其关键技术发展及现状第11-14页
        1.3.1 高速成像系统关键技术发展及现状第11-13页
        1.3.2 光纤通信的发展及现状第13页
        1.3.3 DDR3 SDRAM高速存储的发展及现状第13页
        1.3.4 以太网通信的发展及现状第13-14页
    1.4 本文的研究设计目标与内容安排第14-16页
2 系统总体构建方案第16-26页
    2.1 引言第16页
    2.2 系统总体方案分析第16-18页
    2.3 核心控制器件选型第18-20页
        2.3.1 核心控制器件需求分析第18-19页
        2.3.2 FPGA选型分析第19-20页
    2.4 系统模块方案选择第20-24页
        2.4.1 高速传输方案选择第20-21页
        2.4.2 通信接口选择第21-23页
        2.4.3 存储方案选择第23-24页
    2.5 成像系统总体框架第24-25页
    2.6 本章小结第25-26页
3 系统硬件设计与实现第26-38页
    3.1 引言第26页
    3.2 系统后端硬件平台架构第26-27页
    3.3 系统后端电路设计第27-36页
        3.3.1 系统电源设计第27-29页
        3.3.2 时钟设计第29-30页
        3.3.3 复位电路设计第30-31页
        3.3.4 FPGA配置电路设计第31-32页
        3.3.5 DDR3存储电路设计第32-33页
        3.3.6 SD卡存储电路设计第33-34页
        3.3.7 SFP+光模块电路设计第34-36页
    3.4 本章小结第36-38页
4 系统逻辑设计与实现第38-72页
    4.1 引言第38页
    4.2 基于FPGA的开发设计流程第38-42页
        4.2.1 Verilog硬件描述语言第38页
        4.2.2 FPGA开发流程第38-40页
        4.2.3 Vivado与AXI4协议第40-42页
    4.3 系统工作流程与逻辑设计架构第42-43页
        4.3.1 系统工作流程第42页
        4.3.2 系统逻辑设计架构第42-43页
    4.4 SFP+光纤通信及其FPGA实现第43-52页
        4.4.1 光纤传输第43-44页
        4.4.2 SFP+光模块第44-45页
        4.4.3 GTX收发器第45-48页
        4.4.4 数据发送和接收模块设计第48-49页
        4.4.5 光纤通信测试第49-52页
    4.5 DDR3 SDRAM存储及其FPGA实现第52-57页
        4.5.1 DDR3 SDRAM存储器简介第52-53页
        4.5.2 DDR3 SDRAM数据读写设计第53-55页
        4.5.3 DDR3 SDRAM工作时序第55-57页
    4.6 SD存储卡读写及其FPGA实现第57-61页
        4.6.1 SD存储卡简介第57-58页
        4.6.2 SPI接口时序第58-59页
        4.6.3 SD卡数据读写设计第59-60页
        4.6.4 SD卡工作时序第60-61页
    4.7 以太网图像传输及其FPGA实现第61-70页
        4.7.1 网络模型的发展第61-62页
        4.7.2 UDP工作原理第62-63页
        4.7.3 以太网帧数据格式第63-64页
        4.7.4 IP和UDP数据格式第64-65页
        4.7.5 数据传输模块逻辑设计第65-67页
        4.7.6 以太网通信性能测试第67-70页
    4.8 本章小结第70-72页
5 系统综合与功能测试第72-78页
    5.1 系统硬件展示第72-74页
    5.2 系统交互通信协议规划第74-75页
    5.3 系统功能测试第75-78页
6 总结与展望第78-80页
    6.1 总结第78页
    6.2 主要创新点第78-79页
    6.3 展望第79-80页
致谢第80-82页
参考文献第82-86页
附录第86页
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录第86页
    B.作者在攻读学位期间参加的科研项目目录第86页
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