基于三路同源时钟的TLK2711高速数传接口设计

来源：电子测量技术杂志2023年第11期北京时间：

作者：温超然，聂婷，王晓峰，农深恺，黄良

单位：1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 长春 130033; 2.中国科学院大学 北京 100049

摘要：随着卫星载荷相机的分辨率不断提升，其获取的图像数据量也迅速增加，如何将载荷数据高速且可靠地传输至后端设备处理是当前所需要解决的问题。本文在高速SERDES接口芯片TLK2711和三路同源时钟的工作原理上进行研究应用，针对星载TLK2711高速数传链路中出现的传输误码等问题做出了分析，提出了一种基于三路同源时钟的高速数传接口设计，并对该高速数传接口具体设计做了详细描述。首先分析原始方案，即无外部参考时钟的FPGA向TLK2711输出时钟信号的缺点，并在原方案基础提出改进方案，在原电路基础上加入三路同源时钟为FPGA和TLK2711提供参考时钟。深入分析了误码率产生的原因及影响，从而提出了最佳相位检测和RS编码，并对其在高速数传接口应用的可行性进行了验证。对接口设计进行验证，实验结果表明，采用TLK2711高速数传接口可实现高达2.5 Gbit/s的数据传输，相比较于原始方案，基于三路同源时钟的TLK2711高速数传接口设计数据时钟抖动下降59.5%，采用的RS编码纠错能力强，使得CRC错误数大幅度降低，显著降低了误码率，硬件实现简单，增强了接口的工作稳定性。

关键词：高速串行传输;高速数传接口;TLK2711;三路同源时钟;最佳相位检测;RS编码

基金资助：国家自然科学基金(62105328)项目资助