采用SSI协议实现的通信控制器设计
电子技术应用
张晖，杨兆峰，张鑫刚，王琦，薛培
无锡华普微电子有限公司
摘要： 提出一种部署在FPGA器件的SSI通信方法，应用在数据传输领域。SSI通信控制器采用高频时钟同步边沿检测原理对输入时钟信号进行采样，实现数据接收时通信速率的自动兼容功能。通过测量10 Mb/s通信速率时硬件接口时序参数，验证控制器IP功能正常且信号质量良好，采用仿真测试分析控制器IP读、写操作时有效通信带宽都达到设定通信带宽的99.9%以上，验证控制器性能能够满足通信接口需求。
中圖分類號：TN914 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245379
中文引用格式： 張暉，楊兆峰，張鑫剛，等. 采用SSI協議實現的通信控制器設計[J]. 電子技術應用，2024，50(10)：93-97.
英文引用格式： Zhang Hui，Yang Zhaofeng，Zhang Xingang，et al. Design of communication controller implemented by SSI protocol[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(10)：93-97.
中文引用格式： 張暉，楊兆峰，張鑫剛，等. 采用SSI協議實現的通信控制器設計[J]. 電子技術應用，2024，50(10)：93-97.
英文引用格式： Zhang Hui，Yang Zhaofeng，Zhang Xingang，et al. Design of communication controller implemented by SSI protocol[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(10)：93-97.
Design of communication controller implemented by SSI protocol
Zhang Hui，Yang Zhaofeng，Zhang Xingang，Wang Qi，Xue Pei
Wuxi Hope Microelectronics Co.， Ltd.
Abstract： This paper proposes an SSI communication method deployed on FPGA devices for application in the field of data transmission. The SSI communication controller adopts the principle of high-frequency clock synchronization edge detection to sample the input clock signal, achieving automatic compatibility of communication rate during data reception. By measuring the hardware interface timing parameters at a communication rate of 10 Mb/s, it was verified that the controller IP function is normal and the signal quality is good. Simulation testing was used to analyze that the effective communication bandwidth of the controller IP during read and write operations reaches over 99.9% of the set communication bandwidth, verifying that the controller performance can meet the communication interface requirements.
Key words : SSI；communication controller；signal edge detect；FPGA
引言
同步串行接口協議(Synchronous Serial Interface，SSI) 具有引腳消耗量少，通信距離長且不依賴芯片高速物理層支持等特點，廣泛用于數據傳輸領域。
目前基于SSI協議已取得一些研究成果。普遍采用兩線制SSI，相對于三線制同步串行通信機制，兩線制取消了幀同步信號，使用數據幀頭作為一幀數據有效指示，使引腳占用率降低33.33%。2020年姚若辰等[1]、張李偉[2]，2016年王青等[3]分別提出了兩線制SSI，都采用時鐘信號的有無來判斷一幀數據起始，但未有通信容錯機制設計。2018年李文濤等[4]、2012年靳紅濤等[5]分別提出了可實現配置4種固定通信速率切換設計，但無法適應傳輸系統通信速率自動兼容功能需求。
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作者信息：
張暉，楊兆峰，張鑫剛，王琦，薛培
（無錫華普微電子有限公司，江蘇 無錫 214035）
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