“借助FPGA技術(shù)和LabVIEW圖形化系統(tǒng)設(shè)計方法，ST Kinetics開發(fā)了一種LVDS數(shù)據(jù)總線，用于實現(xiàn)多通道寬帶射頻系統(tǒng)處理子系統(tǒng)之間的大型射頻數(shù)據(jù)共享?！? Wai Hlaing Thet， ST Kinetics
　　挑戰(zhàn)：
　　需要具有高帶寬和可靠性的數(shù)據(jù)總線來將原始RF數(shù)據(jù)或經(jīng)處理的RF數(shù)據(jù)從一個處理子系統(tǒng)鐘的FPGA傳輸?shù)搅硪粋€子系統(tǒng)的FPGA上。
　　解決方案：
　　使用FlexRIO FPGA模塊和LVDS數(shù)字接口模塊部署解決方案。ST Kinetic設(shè)計和實現(xiàn)了LVDS數(shù)據(jù)總線來將射頻數(shù)據(jù)實時、連續(xù)地從一個處理子系統(tǒng)傳輸?shù)搅硪粋€子系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測、分析和信號處理。
　　
　　現(xiàn)今，使用FPGA技術(shù)進(jìn)行射頻數(shù)據(jù)信號處理已經(jīng)非常普遍，因為該技術(shù)可實現(xiàn)高速計算能力。通常情況下，處理大量RF數(shù)據(jù)需要部署的FGPA資源越來越多。因此，F(xiàn)PGA模塊會跨多個處理子系統(tǒng)進(jìn)行部署。借助FlexRIO FPGA模塊和LVDS數(shù)字接口模塊，ST Kinetics成功地設(shè)計并實現(xiàn)了一個解決方案，以促進(jìn)多通道寬帶RF系統(tǒng)的處理子系統(tǒng)之間的實時數(shù)據(jù)傳輸。圖1顯示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用于開發(fā)LVDS數(shù)據(jù)總線，繼而實現(xiàn)處理子系統(tǒng)之間的大型RF數(shù)據(jù)共享。
　　
　　圖1. 基于多通道寬帶RF系統(tǒng)架構(gòu)的LVDS數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)
　　LVDS數(shù)據(jù)總線與10 G網(wǎng)絡(luò)和共享內(nèi)存的比較
　　10 G網(wǎng)絡(luò)或共享內(nèi)存也可以用于實現(xiàn)處理子系統(tǒng)之間的大量射頻數(shù)據(jù)傳輸。但是，10 G網(wǎng)絡(luò)和共享內(nèi)存需要在將數(shù)據(jù)傳輸至其他處理子系統(tǒng)之前將數(shù)據(jù)路由到主計算機(jī)。因此，通過10 G網(wǎng)或共享內(nèi)存連續(xù)傳輸大量RF數(shù)據(jù)需要非常大的計算資源開銷（CPU處理能力和內(nèi)存）。
　　基于專用LVDS數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)共享可避免這個麻煩。因此，CPU和內(nèi)存資源可以用來執(zhí)行其他計算任務(wù)。換而言之，基于LVDS數(shù)據(jù)總線的RF數(shù)據(jù)共享在在資源使用方面更加高效。
　　LVDS數(shù)據(jù)總線是高速數(shù)據(jù)通信的通用接口標(biāo)準(zhǔn)。實現(xiàn)高射頻信號處理可靠性需要LVDS數(shù)據(jù)總線具有數(shù)據(jù)完整性。ST Kinetics成功開發(fā)了所需的智能算法，保證了LVDS數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)完整性。
　　實現(xiàn)
　　在本案例分析中，該解決方案部署到基于PXI Express系統(tǒng)的雙機(jī)箱配置中。每個PXI Express系統(tǒng)形成一個單獨(dú)的處理系統(tǒng)，其中部署了一組FlexRIO設(shè)備以及相應(yīng)的LVDS FPGA接口模塊。兩個處理子系統(tǒng)通過兩條LVDS電纜互連。
　　ST Kinetics智能算法部署到FlexRIO FPGA模塊上進(jìn)行RF數(shù)據(jù)采集。除了LVDS接口模塊和FPGA上的專用數(shù)據(jù)傳輸算法，F(xiàn)lexRIO模塊還提供了LVDS數(shù)據(jù)總線。
　　RF數(shù)據(jù)可以通過這一條LVDS數(shù)據(jù)總線實時傳輸?shù)搅硪粋€處理子系統(tǒng)。由于不需要將數(shù)據(jù)路由到主計算機(jī)上，專用LVDS數(shù)據(jù)總線非常適用于多機(jī)箱配置。
　　圖2顯示的是部署到FGPA上的一種特殊數(shù)據(jù)傳輸算法，用于確保有效的高速數(shù)據(jù)傳輸，同時保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。