摘要：RapidIO互連構架是一種基于可靠性的開放式標準，可應用于連接多處理器、存儲器和通用計算平臺。Tundra公司的TSI578是第三代交換機芯片，可支援串行RapidIO的處理器與周邊設備互連。文中簡要介紹了基于TSI578芯片的RapidIO交換模塊的設計原理和實現方法，并對一些關鍵技術進行介紹。
關鍵詞：RapidIO；TSI578；交換模塊

0 引言
RapidIO互連構架作為一種基于可靠性的開放式互連協議標準，以其高效率、高穩定性、低系統成本等特點，可為通信系統各器件間提供高帶寬、低延時數據傳輸的解決方案。同時，它還擁有支持點對點或點對多點的通信能力，并支持DMA操作和消息傳遞，同時支持多種拓撲結構，因而可為數據處理性能的穩定快速提升提供強有力的保障。Tundra公司的TSI578是第三代交換機芯片，可支援串列RapidIO的處理器與周邊設備的互連。該交換芯片可支持80Gb／s的聚合帶寬。借助TSI578系列交換機，用戶可用較低的成本開發出功能強大、性能卓越的系統。T-SI578可為設計人員和架構工程師提供極強的伸縮性。
如何設計基于RapidIO接口的高速電路的信號完整性性能是關鍵問題，因此，本文在介紹TSI578硬件設計的基礎上，也簡要說明了高速電路板的設計方法，并給出了SRIO信號的眼圖。

1 硬件設計方案
本系統的硬件實現框圖如圖1所示。該平臺以TSI578芯片為核心，同時集成了2片FPGA和一片CPU。其中TSI578可提供8個4X模式的SRIO端口，CPU和2個FPGA分別連接到TSI578的其中一個4X端口上，并通過SRIO實現互連，以對外提供4個4X SRIO接口用于與背板之間的數據交換。由于TSI578的應用設計方法是本文側重介紹的內容，因此，下面主要介紹該交換芯片的硬件應用設計方案。

1．1 SRIO交換器件
TSI578交換機芯片具有非常高的應用伸縮性，可廣泛應用于聯網、無線與視頻基礎架構等領域，因此，設計者可以充分利用配置選件來有效地管理電源需求，從而進一步提高性能。TSI578可靈活地支援多達8個4x mode或16個1xmode的埠，每個埠可配置為1．25Gb／s、2．5Gb ／s或3．125 Gb／s。而且交換機的所有埠完全獨立，可支援各種寬度與速度配置。
TSI578具有以下特點：
◇伸縮性極強，靈活的埠可支援各種埠寬度與速度，并可提供適用于網狀、光纖與集成系統的單一解決方案；
◇有群播功能，可改善分散式處理性能；
◇有通信流監控功能，可提高性能與光纖管理功能；
◇增強的SerDes可最大限度地降低功耗。
1．2 TSI578供電設計
TSI578芯片需要3種電源，其中內核供電電壓為1．2 V，I／O供電電壓為數字3．3 V，SERDES供電電壓為模擬3．3 V。由于本模塊沒有對噪聲比較敏感的音頻和射頻等模擬電路，故可以采用DC-DC電路來減少功耗。設計時可選取凌特IXM4600模塊來分別產生3．3 V和1．2 V。該模塊具有高轉換效率、簡單的外圍電路、更小的封裝、低紋波電壓等特點。需要說明的是：TSI578芯片對于上電、斷電時序有著嚴格的要求，上電的順序依次為1．2 V、數字3．3 V、模擬3．3 V，斷電的順序依次為模擬3．3 V、數字3．3 V、1．2 V。本設計采用Intersil公司的ISL6123來控制TSI578芯片的上電時序，ISL6123芯片通過在相應的引腳連接不同容值的電容可控制輸出加電控制信號的時間。