"Открытый" последовательный интерфейс, Найти готовый или рискнуть и взяться за разработку? Опции

[Alex Zorg]

Существует много стандартный последовательных интерфесов от SPI до Fibre Channel. Но почему-то не получается ничего подобрать. Вот требования:

1) Реализуемость на ПЛИС FPGA (с ценой до 20$) для скоростей порядка 10MBit/s
2) Произвольный выбор реализации уровня "проводов" от банального TTL, до LVDS, потенциальный код с двумя уровнями.
3) Хорошее (большое) отношение пропускной способности к требуемой полосе пропускания канала. Возможность применения гальванической развязки через трансформатор (т.е. код без постоянной составляющей). К примеру, соблазнительно выглядит кодирование 4B/5B, 8B/9B или 8B/10B.
4) Произвольный выбор скорости от 1MBit/s до потолка, например, 100MBit/s.
5) "Дальность" (как и скорость) зависит от реализации.
6) Ассинхронный. Чтобы была возможность использовать "один провод" и при большой дальности между абонентами не было критичности к задержке между шиной данных и синронизацией.
7) Передача пачками байтов (или слов), контроль ошибок (исправление необязательно).
8) Соединение точка-точка (как RS232), возможность расширения, например, соединение нескольких устройств по кольцу или через коммутатор (Switch).
9) Наращиваемость.

Зачем это нужно? Хотелось бы иметь собсвенные наработки на VHDL/Verilog и применять их где только возможно в силу универсальности.

Вот некоторая критика сущесвующих протоколов:

RS-232 и его братья. Плюсы: простота, любая скорость. Минусы: нельзя вырезать постоянную составлющую ибо допустимо 9 одинаковых бит подряд и даже больше в паузах, эквивалентое кодирование 8B/10B было бы эффективнее, к примеру.

ARINC-429 (используется в авионике, кодирование с возвратом к нулю). Плюсы: используется в области моей деятельности, прост. Минусы: трехуровневое кодирование (а хочется двухуровневое). широкий спектр, нельзя вырезать постоянную составляющую, низкие скорости (менее 100KBit/s).

MIL-1553 (т.н. Манчестер-2, так же "военный" и авиационный интерфейс). Плюсы: нет постоянной составляющей, это стандарт ГОСТ. Минусы: не самое эффективное кодирование, потому широкий спектр, не очень большая скорость (<1MBit/s), "тяжелость" стандартной обвязки.

Fibre Channel. Плюсы: Очень быстрый, то, что надо. Минусы: Реализуем только с помощью специализированных дорогих ИМС (на ПЛИС, полагаю, сложно), слишком сложный и узкоспециализированный, для простого межплатного обмена не подойдет.

PCI-Express. Минусы: слишком сложный, только для межплатного взаимодейсвия, на ПЛИС не реализуешь.

SPI. Минусы: синхронный, соединить две деревни по витой паре типа "полевка" невозможно.

Если ничего подобного не подвернется, возникла идея о реализации приемопередатчика типа 4B/5B или 8B/9B на VHDL/Verilog для ПЛИС. Если получится что-либо "достойное" результат можно "выложить" в сети и получится что-то типа "Open Serial Bus".... $-)

Не критикуйте за "Пионерство".

[Alex Zorg]

ASN
На соседнюю ветку уже попал, как-то """странно""" у меня работает поиск в форуме, не получается найти то, что 100% уже есть.
Все звучит логично, именно такой интерфейс и хочется иметь. Пункт 6 звучит оптимистично. Как только появится время, место того чтобы "собирать марки", хочу попробовать собрать (смоделировать на ПЭВМ) приемопередатчик канального уровня, почитывая умные варезные отсканированные книжки в DjVu (совесть конечно будит мучить). Что-то уже слышал про "Шину TAXI", видимо это про TAXIchip. Еще, чтоб было все "по взрослому", можно добавить скремблер, чтоб спектр был поровнее, полагаю, это не очень дорого с точки зрения ресурсов ПЛИС. Вдруг что-то получится, тогда это будет Open Sorce проект.

yornik
Речь дейсвтивельно о интерфейсе "для проводов". Желательно работать с ограниченнием полосы пропускания, но не в ущерб простоты (точнее дешивизны в 10$ за ресурс ПЛИС). Отслеживать адаптивно переотражения в канале связи, использовать многопозиционную молуляцию, восстанавливать ошибки, и т.д. и т.п. (т.е. разрабатывать "модем" и все такое) я пока не собираюсь. Хоть и у меня радиолюбителшьские замашки, буду конечно искать что-то похожее (типа TAXI) на то, что интересно получить, и если оно есть, то с одной стороны можно что-то "передрать", а если нет, то напротив, почувствовать себя "пионером". Насчет ЭМС - забавно. Вот и мне почему-то взбрело, что Манчестер-2 слишком фонит (жирный спектр), лучше 4B/5B...8B/10B и еще и скремблер. Может мы друг друга не поняли, но я говорю о 10...100 Mbit/s, т.е. десятки мегагерц, а не гигагерц! Конечно понятно, что для 100 MBit/s, в приемнике асинхронного сигнала, ""по теореме Кательникова"" тактовая будет в 2...4 раза больше, а как рекомендуется в 8...12. Насколько в дещовых FPLD'шках можно на кристале иметь 1ГГц, я не знаю, тоже вопрос. Для 1Гбит/сек и выше, конечно, FPLD за 10$ не пойдет, на кристале ведь нужно иметь уже 10ГГц! А как Вы пишите 10...100Гбит/сек, так таких даже специализированный ИМС еще нет, насколько я понимаю, процессоры еще 10ГГц еще не перепрыгнули, а тем более 100! Кто-то из нас очепятолся. Выше 1ГБит/с сегодня если и возможно, так это засчет раскидывания потока по нескольким паралельным последовательным каналам, ну, например PCI-Express. На критику буду нарываться до тех пор, пока кто-нибудь не подкинет подробное описание то, что захотелось "придумать".

Сообщение отредактировал Alex Zorg - Jan 24 2006, 16:27