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跟李凡老師學FPGA擴頻通信D01:串行通信基礎(20170418課堂筆記)

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1#
lcytms 發表于 2017-5-7 22:43:05 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 lcytms 于 2017-5-7 23:51 編輯

李凡老師學FPGA擴頻通信D01:串行通信基礎(20170418課堂筆記)

用笨筆頭整理課堂筆記,用以備忘,溫故而知新。
整理文稿的細節處未能一一體現李凡老師講課精髓和獨特風采,有待下一步補充完善。
感謝李凡老師博大精深的學識、孜孜不倦的教誨,并敬請李凡老師原諒本人拙劣的課堂筆記。

近期精彩課程安排如下圖。
實際執行可能會有所調整,謹供參考。

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2#
 樓主| lcytms 發表于 2017-5-7 22:44:29 | 只看該作者
本帖最后由 lcytms 于 2017-7-13 15:42 編輯

0903
        從今天開始呢,我們進入通信的課程。
        FPGA的應用,其中有很大一個比例,是用在通信上。
        據說DSP的一些架構,就是跟FPGA的Altera的通信的用戶有關。
        所以說呢,FPGA非常重要的一個應用方向,和通信密不可分。
        通過這門課程的討論,我們來了解通信的一個基本的規則,基本的方法,工具,還有通信里面一個一個的技術。
        我們通過像WiFi、藍牙,以及我們的移動通信里面普遍應用的擴頻,我們做個討論。

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3#
 樓主| lcytms 發表于 2017-7-13 15:43:37 | 只看該作者
0904
        我們雖然說的是通信,communication,但實際上呢,它的含義,不僅僅是跟信息的傳輸、收發直接關聯,像移動通信、遠程的數據通信、互聯網的通信,像巡航導彈,設備和設備之間的通信。

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4#
曉灰灰 發表于 2017-7-14 09:18:13 | 只看該作者
溫故而知新。
5#
大鵬 發表于 2017-7-14 09:37:54 | 只看該作者
通信在fpga的領域應用的越來越廣泛了!
6#
 樓主| lcytms 發表于 2017-7-15 11:17:38 | 只看該作者
0905
        這些通信呢,我們可以用communication來概括,沒有問題。
        但是呢,它也有更廣義的含義。它不僅僅指的是數據收發端的通信,也指的是邏輯和邏輯之間,芯片和芯片之間,信息的交互。
        我們今天要說的通信,指的是串行通信。
        什么是串行的?
        什么是并行的呢?
        我們用過并行打印機,我們知道,一端通過并行電纜接到電腦上。
        它可以在同一個時鐘節拍發送總線信號。
7#
 樓主| lcytms 發表于 2017-7-15 11:18:28 | 只看該作者
0906
        我們現在介紹的是串行通信。
        所謂串行,就是在單位時間內,只有一個比特信息的傳輸。
        而并行呢,是在指定的時刻,會有若干個比特被發送。
        我們現在的通信,大多數都是建立在串行通信的基礎上。
        比方說,像光纖通信。
        一根光纖在特定的時間段,它只有一個比特被傳輸。
        衛星也是,微波也是。
        為什么我們在真實的通信系統里面,大多都用串行通信?
8#
 樓主| lcytms 發表于 2017-7-15 11:28:20 | 只看該作者
0907
        其實理由很簡單,一,有一個成本的問題。并行打印機,如果就在我們邊上,我們用一個并行電纜就行了。
        但是光纜不同了,像海底光纜,一走幾百公里,它一個信道就是一個成本。
        這是一個理由。
        還有,像衛星通信,在指定的頻道上,特定的時刻,只有一個比特的加載。
        如果要想同時加載多個比特的話,你會用多個頻道來傳輸,這樣的話,衛星的收發器的成本就要提升。
        限于成本,衛星的收發器限制在單一的頻道上發送數據,那么指定的時刻,只可能是一個比特。
9#
 樓主| lcytms 發表于 2017-7-15 11:29:50 | 只看該作者
0908
        所以說衛星通信只可能是串行通信。
        微波通信也是如此。
        這些通信都涉及到,在單位時間,只有一個比特的加載,就是串行通信。
        另外呢,我們說有第二個理由,更重要的理由,因為現在通信的速度是越來越高,越來越快。
        并行通信看起來很快,一個比特可以有多個信號的加載,但是它有一個非常嚴峻的問題,就是窗口問題,當我們的并行總線有16根線的時候,在一個時鐘節拍下面,16根線都會翻轉。
        必然有的翻轉快,有的翻轉慢。
        這16根線必須要全部翻轉完了以后,這才得到有效的數據,下一拍也是如此。
        這樣的話呢,就會形成一個窗口。
        最后一個比特,構成了有效窗口的左邊界,以及窗口的第一個比特,構成了這個窗口的右邊界。
10#
 樓主| lcytms 發表于 2017-7-15 11:31:54 | 只看該作者
0909
        窗口的左邊界和窗口的右邊界,構成了窗口的寬度。
        有效窗口的寬度,就一定會小于時鐘周期。使得并行的高速傳輸受限。
        在其它一些高端課程,我們也會體驗到窗口效應。
        正是由于這些原因,大多數的通信都是串行通信。
        說到通信,我們就不可避免地要提到一個人。
        現代通信,都是數字通信。在沒有電子設備之前,人類的通信主要靠喊。
        還有信鴿、烽火、狼煙等等。
        但是有了電子管以后,馬可尼的第一次跨洋通信,電報通信。
        用摩爾斯碼來傳送。
        它仍然是模擬的。
        再后來,愛迪生發明了電話之后,仍然是用模擬的方法來傳輸。
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