Bausteine für optischen Link

[Martin (Gast)]

Hi,

hier meine Aufgabe:

Ein analoge Spannung soll mit 10Msps auf 16 Bit Breite digitalisiert 
werden. Die 16-Bit-Worte, sollen dann mit möglichst wenig Verzögerung 
über eine optische Strecke geschickt werden. Auf der Empfangsseite 
werden sie digital weiterverarbeitet und (parallel dazu) wieder in das 
ursprüngliche Analogsignal zurückgewandelt.

Neben der Übertragung der o.g. "Nutzdaten" will ich noch einen 
Kontrollkanal über dieselbe optische Strecke haben, um Betriebszustände 
etc. zu übertragen.

Die AD-DA-Wandlung läuft schon ganz brauchbar. Für den Aufbau der 
optischen Übertragung möchte ich soweit möglich Verfügbare Bausteine 
einsetzen, wie z.B. einen Serdes der eine passende Kanalcodierung (8b10b 
o.ä.), Taktregeneration und das Kanalmultiplexing übernimmt.

Hat jemand Tipps?

Danke,

Martin

[Duke Scarring (Gast)]

(10Msps * 16 Bit + Control) * 10/8, da ist man bei über 200 MBit/s.
POF fällt damit aus, das gibt es m.E. nur bis 50 MBit/s.

Die nächste Stufe wäre für mich SFP.

Duke

[P. K. (pek)]

Aktuelle FPGA Evaluations-Boards haben oft schon eine fix-fertige Lösung 
auf SFP+ Basis drauf. Da schiebst Du dann noch das Optikmodul rein und 
los geht es...

Ein Beispiel wäre das KCU105-Board (Kintex UltraScale). Selbst wenn Du 
das Board nicht anschaffen willst, die Schematics (Instanzen P4 und P5, 
Seiten 27/28) und FPGA-Beispielcode könnte ein Startpunkt für Dich sein.

Weitere: DK-DEV-5ASTD5N (Arria V), DK-DEV-10AX115S-A (Arria 10, leider 
noch nicht erhältlich, aber Schematics gibt es da schon).

[Falk B. (falk)]

@Martin (Gast)

>Ein analoge Spannung soll mit 10Msps auf 16 Bit Breite digitalisiert
>werden. Die 16-Bit-Worte, sollen dann mit möglichst wenig Verzögerung
>über eine optische Strecke geschickt werden.

Naja, etwas mehr als 160 Mbit/s, so wild ist das nicht. Passende SerDes 
gibt es bei TI & Co, Optische Tranceiver von 150-1000 Mbit/s als GBIC 
oder SFP auch für wenig Geld.

>Neben der Übertragung der o.g. "Nutzdaten" will ich noch einen
>Kontrollkanal über dieselbe optische Strecke haben, um Betriebszustände
>etc. zu übertragen.

Die SerDes haben für die verbreiteten CameraLink Interfaces meist 24+4 
Bit.

>einsetzen, wie z.B. einen Serdes der eine passende Kanalcodierung (8b10b
>o.ä.), Taktregeneration und das Kanalmultiplexing übernimmt.

Gibt es alles schon komplett.

http://www.ti.com/lsds/ti/analog/interface/interface.page

[Bürovorsteher (Gast)]

Für den Anfang: http://origin-www.cypress.com/file/113721/download

genügt erstmal das.
Anmerkung: die üblichen Optomodule für 155 Mbit/s machen problemlos auch 
weit höhere Datenraten. Ich habe selbige auch für 270 Mbit/s eingesetzt.

[Martin L. (martin_l507)]

Vielen Dank für die Tipps!

Ich habe mir eure Hinweise mal grob durchgesehen - sieht recht 
vielversprechend aus. Insbesondere die Komponenten von TI und Cypress.

Soweit ich es aktuell überblicke muss man die Mehrkanal-Funktion selbst 
entwickeln.

Martin

[Bürovorsteher (Gast)]

> Passende SerDes gibt es bei TI & Co

Noch ein Wort zum Tage: die meisten Des synchronisieren nur richtig, 
wenn das Signal puren Zufallscharakter besitzt. Je chaotischer, desto 
besser. Das liegt daran. dass zur Synchronisation auf der Des-Seite eine 
simple 01-Kombination benutzt wird und damit eine Fehlsynchronisation 
auf statisch anliegende Signale nicht ausgeschlossen werden kann. Ohne 
geeignete Maßnahmen ist das nicht problemlos.
Besser sind da die Teile mit 8b/10b und der Kodekombination zur 
Synchronisation K28.5 geeignet.
Für den Anfänger auf diesem Gebiet sind diese Schaltkreise deutlich 
problemloser, zumal sich da u.a. auch eine Paketdatenübertragung 
anbietet.

[Martin L. (martin_l507)]

Dank an Bürovorsteher für die Hinweise.

Der Cypress-Chip sieht wirklich gut aus. Er hat praktisch alles was ich 
brauche. Zudem hat er Sende- und Empfangsseite an Bord. Die vom 
Bürovorsteher genannte Codierung 8b/10b und die K28.5 Erkennung ist 
ebenfalls dabei.

Ausserdem soll es ein nettes - weil unkompliziertes - Evaluation Board 
geben.
http://www.cypress.com/documentation/development-kitsboards/cyp15g0101dx-eval