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摘要：提出了一种基于FPGA和USB的高速数据传输、记录及显示系统的设计方案，并对其中的低电压差分信号（LVDS）传输方式、FPGA功能模块以及USB传输模块等进行了介绍。该系统不但可以快速方便的传输、记录及显示雷达数据形成分机的数据，还具有判断数据帧头错误、帧长度错误的功能。
关键词：FPGA；USB；LVDS；数据传输
1 概述
雷达数据形成分机具有数据量大、传输速率高、帧格式固定等特点。目前用于雷达数据传输的一般有ＰＣＩ总线和网卡，其中３２位的ＰＣＩ接口数据传输速率最大可以达到１３３Ｍｂｉｔ／ｓ，而目前广泛采用的以太网卡的最大传输速率达到１００Ｍｂｉｔ／ｓ，虽然这两者的传输速度完全可以满足要求，但是它们存在安装繁琐，受计算机插槽数量和地址、中断资源限制等弱点。ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）是一种通用串行总线，具有即插即用、可热插拔，使用方便、成本低的特点，其ＵＳＢ１．０能提供１２Ｍｂｐｓ的全速速率或１．５Ｍｂｐｓ的低速速率，而ＵＳＢ２．０ 则可以支持４８０Ｍｂｐｓ的高速传输速率。因此，在高速数据传输、记录及显示系统中，考虑到需要方便灵活地与计算机通信，可采用ＵＳＢ通讯方式来对雷达数据形成分机进行检测。
２ 设计方案
整个系统主要由低电压差分信号（ＬＶＤＳ）接口电路、基于ＦＰＧＡ的高速数据缓存、判断数据错误模块、ＵＳＢ传输模块和计算机组成，其系统结构框图如图１所示。当低电压差分信号接口电路把接收的雷达数据形成分机数据送入ＦＰＧＡ缓存后，该信息便可通过ＵＳＢ接口进行传输、记录并在计算机上显示。该系统由低电压差分信号驱动芯片ＤＳ９０ＬＶ３１（发送器）、 ＤＳ９０ＬＶ３２（接收器）、控制芯片ＸＣ２Ｖ５００、ＵＳＢ控制芯片Ｃ８０５１Ｆ３２０、总线驱动器芯片７４ＨＣ２４４组成。
３ 系统功能及硬件实现
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