近日，无锡创信航电子科技发布CCA-PCIe-10QFC高速光纤数据传输卡。该板卡为PCIe ×16全高半长卡，该卡提供4个光纤接口（一个QSFC和三个SNAP12）和单端（8路）/差分（8路）离散量接口，主机接口为PCIe×16 3.0接口，兼容×8、×4 和×1。CCA-PCIe-10QFC板载Xilinx的高性能Kintex™ UltraScale+™系列FPGA和5GB DDR4 SDRAM缓存，可实现实时传输和数据回放。

CCA-PCIe-10QFC高速光纤数据传输卡最多可提供10路×4的SRIO或Aurora光纤接口。每个QSFP最多可配置为1个×4或2个×2或4个×1的工作模式，每个SNAP12（可理解为3个QSFP）最多可配置为3个×4或6个×2或12个×1的工作模式。该最多提供40个×1光纤Serial RapidIO或 Aurora通道。同时，该卡提供8路RS485（或4路RS422）接口和8路GPIO（单端）接口，其中RS485/ RS422串口通讯功能和离散量（脉冲）信号传输功能二选一。

Serial Rapid IO协议速率支持6.25Gbps，5Gbps，3.125Gbps，2.5Gbps和1.25Gbps，支持nwrite，swrite，nwrite-r，nread，doorbell，message和维护消息传输。

Aurora协议速率支持范围为 0.5Gbps~25.7813 Gbps,且支持64b66b编码、流模式或帧模式、单向或双向等模式。

在高速数据传输领域，CCA-PCIe-10QFC可以将光纤采集的高速图像/模拟信号进行高速缓存、数据处理，然后通过XDMA的方式将数据传输至主机的内存中，实现高速数据采集。同时，CCA-PCIe-10QFC也可以实现高速数据回放。

图 1 光纤板卡

Ø功能特点：

•  板卡规格：PCIe板卡，PCIe 3.0 ×16总线，兼容×8、×4或×1

• 最多可提供10路×4 SRIO或Aurora光纤接口

• 提供4个光纤接口，每路SNAP12光纤接口支持12 收 12 发，每路QSFP光纤接口支持8 收 8 发的光纤传输

• 板载提供5GB DDR4 SDRAM做为数据缓存

• Serial RapidIO和Aurora协议通用功能

  每路QSFP可配置为×4或×2或×1的Serial RapidIO和Aurora协议

  支持逻辑在线升级功能，可根据实际协议参数需要生成对应逻辑固件，用户可进行逻辑在线升级，无需连接JTAG下载器（仿真器）

  支持实时监控链路错误状态、信息统计、中断使能等功能

  Aurora数据的发送及Serial RapidIO各类事务包的发送均支持软件控制直接发送和触发发送两种模式

  发送或接收的有效数据支持以字节为单位的大小端转换

  提供底层模拟递增数据发送功能

• Serial RapidIO协议功能

  Serial RapidIO光纤最高速率为6.25Gbps，兼容5Gbps，3.125Gbps，2.5Gbps和1.25Gbps

  Serial RapidIO协议支持nwrite，swrite，nwrite-r，nread，doorbell，message事务包的传输

  支持维护消息的传输，以实现状态获取以及底层控制

  支持链路link状态实时检测，链路异常后自动重连功能

• Aurora协议速率最高支持25.7813 Gbps，可配置范围为 0.5Gbps~25.7813 Gbps

• 提供8路RS485（或4路RS422）接口和8路GPIO（单端）接口

• RS485/ RS422串口通讯功能和离散量（脉冲）信号传输功能二选一

• RS485/ RS422串口通讯功能

  波特率9600~10Mbps可配置，支持标准和非标波特率

  支持周期和事件消息的发送

  周期消息周期：10us ~ 4000s可设置，精度：1us

  支持多个不同周期的消息同时发送

  周期消息支持双缓冲区，避免消息发送不连续

  周期消息消息长度软件可设置，最大长度为4k字节

  提供消息发送信息统计、中断使能功能

• RS485/ RS422离散量（脉冲）信号传输功能，以及GPIO接口

  支持触发信号的输入输出

  支持周期性发送和单次触发发送

  离散量（脉冲）信号的输出，支持电平高低有效、有效脉宽、相对延时和发送周期软件可配

CCA-PCIe-10QFC高速光纤数据传输卡标配CCASrioDemo仿真测试软件，该软件是针对光纤SRIO通讯系列产品开发的一款基于Windows x64平台的应用测试软件。软件当前支持SRIO各类型事务包发送、接收、文件发送、板卡或链路状态监控、板卡固件升级等功能。

软件点击打开设备后将获取本地板卡的通道状态，显示出各个通道的协议类型和总线速率等信息，如下图所示：

图 2 本地板卡的通道状态示意图

选择某通道后，主界面信息如下图所示，工具栏由报文发送控制、报文接收控制、文件发送控制、链路状态显示、SRIO总线deviceID配置、板卡复位等部分组成。点击新建报文按钮可根据用户需求添加对应类型的事务包，包括但不限于NWRITE / SWRITE / DOORBELL等事务类型包。根据需要完成对应参数配置后即可开始发送。下图展示了板卡自环测试时的显示信息。

图 3 板卡自环测试时的显示信息

  光纤SRIO通讯系列产品通过在线升级的方式来支持SRIO不同速率不同模式。下图展示了采用CCASrioDemo仿真软件升级板卡固件信息的使用场景。升级完毕后断电重启设备，即可使用更新后的固件版本，下次使用板卡将自动识别最近升级的版本，无需重复更新

图 4 在线升级过程示意图