计算机科学 > 硬件架构
[提交于 2025年8月20日
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标题: ListenToJESD204B:一种用于基于FPGA的超声采集系统的轻量级开源JESD204B IP核
标题: ListenToJESD204B: A Lightweight Open-Source JESD204B IP Core for FPGA-Based Ultrasound Acquisition systems
摘要: 对超声系统中数百个紧密同步通道在数十 MSPS 下运行的需求超过了传统低电压差分信号链的带宽、引脚数和延迟。尽管 JESD204B 串行接口缓解了这些限制,但商业 FPGA IP 核心是专有的、昂贵的且资源密集型的。我们提出了 ListenToJESD204B,这是一个在宽松的 Solderpad 0.51 许可证下发布的开源接收器 IP 核心,适用于 AMD Xilinx Zynq UltraScale+ 设备。用可综合的 SystemVerilog 编写,该核心支持四个 GTH/GTY 通道,速率为 12.8 Gb/s,并提供周期精确的 AXI-Stream 数据以及确定性的 Subclass~1 延迟。它仅占用 107 个可配置逻辑块(约 437 个 LUT),与同类商业可用 IP 相比减少了 79%。一个模块化的数据路径,包括每通道弹性缓冲器、SYSREF 锁定的 LMFC 生成和可选的 LFSR 解扰,便于扩展到高通道数。我们通过与 Xilinx JESD204C IP 在 JESD204B 模式下的仿真以及使用 TI AFE58JD48 ADCs 的硬件验证了协议合规性。通过在两个 12.8 Gb/s 链路上连续传输 80 MSPS、16 位样本 30 分钟,未出现任何错误,验证了模块的稳定性。
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