PCI及USB 3.0在高速数据传输系统中的应用研究

设计一种USB 3.0+PCI的双接口数据传输系统,系统采用FPGA作为核心控制器,CYUSB3014和PCI9054作为USB 3.0与PCI接口芯片,实现上位机下发指令给远端采编存储设备,及存储设备的数据回传。设计中PCI接口采用单次访问结合突发访问的数据传输模式,USB通信高速稳定,且两个接口互为备用,相较于单一接口具有更高的可靠性。实践表明,该系统数据传输速率达到176 MB/s,保证可靠性的同时,相较于单一USB 2.0接口的12 MB/s有了大幅提高。     

基于FT600的USB3.0接口设计

为了简化相机调试系统,降低调试成本,设计了基于FTDI公司的FT600芯片的USB3.0接口。首先,对Camera Link接口相机调试的复杂性和USB3.0接口调试的优势做了简要介绍,接着,对整个接口的硬件电路设计过程进行了说明,根据相应的数据手册,完成了对FT600芯片外围电路及控制芯片,现场可编程门阵列(FPGA)外围电路的设计。最后,用Verilog硬件描述语言(Verilog HDL)对FPGA内部完成编程,并通过FTDI公司提供的上位机程序对所设计的接口进行了测试。测试结果表明,该USB3.0接口电路能够通过上位机软件对工作模式进行设置,并能以200 MB/s左右的速率对数据进行传输。能够满足相机调试时的需求,达到简化调试系统的目的。     

一种高速大容量图像存储装置的关键技术研究

针对高速图像采集存储要求,设计一种高速大容量存储装置。该装置以FPGA为主控芯片,以FPGA内部集成的高速串行收发器Rocket I/O GTP作为图像数据接收单元,通过FPGA控制MCB硬核操作2片DDR2 SDRAM构成兵乓缓存单元,以32片NAND FLASH组成的阵列为存储单元,采用交叉双平面页编程技术对FLASH进行数据存储。实现了对3个速率为50 MB/s的图像通道数据实时采集存储。通过对FLASH阵列中的图像数据进行回读分析,测试结果无误,验证了系统功能的有效性和可靠性。     

基于FT601的高速实时图像传输系统设计

针对图像分辨率不断提高引起的采集传输数据量急剧增加,文中利用USB 3.0芯片FT601的高速传输性能,设计一种模拟视频图像实时传输系统,采用TVP5150作为模拟视频的解码芯片,图像数据经过两片SDRAM乒乓缓存后,由USB 3.0接口上传至上位机。经试验证明,图像传输速率达到225 MB/s,大大提高了图像传输系统的传输速率和实时性。     

基于USB3.0接口的高速数据传输系统设计

针对目前存储测试系统中存有的数据传输慢,经常出现错误的显著问题,设计基于USB 3.0接口的高速数据传输系统。该设计以FPGA作为主控芯片,采用负延迟与乒乓缓存的方式将A/D转换的数据高速缓存到DDR2 SDRAM中。设计了GPIFⅡ通用可编程接口和手动DMA通道,实现了USB 3.0同步从FIFO模式的高速数据传输。系统分析测试和实验结果表明,该系统实现了数据的高速可靠传输,能有效解决大容量数据采集后的数据高速传输问题。     

基于NAND FLASH高速海量存储系统设计

文中以宽带雷达信号记录为背景,介绍了一种基于NAND FLASH的高速海量存储系统的组成机制和设计方案。系统采用NAND FLASH作为存储介质,FPGA作为主控芯片,通过跨LUN流水操作和ECC校验,实现对高速实时数据的可靠存储。并提出一种有效的坏块管理机制,较为高效地完成坏块管理,同时节省了系统资源。实验结果表明,系统可以以600MB/s的写入速率,300MB/s的读取速率稳定工作。为宽带雷达信号的实时记录研制提供了有力的技术支撑。     

高速数据采集系统中USB3.0数据传输接口设计

高速稳定可靠的数据传输在高速数据采集系统中扮演着重要的角色。针对弹载电子测试仪对高速数据传输的要求,设计了一个基于USB3.0的高速数据采集传输系统。该系统数据传输部分采用Cypress公司CYUSB3014芯片作为接口芯片,详细介绍了接口连接及硬件工作过程;介绍了USB3.0接口的软件设计主要模块,如DMA通道、GPIF II可编程接口等固件编程。实际测试表明：该系统实现了数据高速可靠传输,固件程序能够正常稳定的运行。     

基于SDXC卡阵列的高速大容量存储器设计

针对DRFM（Digital Radio Frequency Memory,数字射频存储器）系统在进行信号特征识别和分类时,对历史数据进行细微特征提取存在的存储容量和速度不足的问题,本文设计了一款高速大容量SDXC卡阵列存储器。经过实验验证,该存储器通过SD总线能实现FPGA和SDXC卡阵列之间的数据交换,并且能连续的存储FPGA传递的信号信息,其存储容量达到1.5TB,读取速率达到234.43MB/s。该设计已经成功应用于DRFM系统,并且满足系统对存储容量和读取速度的要求,具有较高的应用价值。     

基于USB 2.0及SDRAM的大容量存储卡设计

传统的存储卡常采用PCI接口或EPP接口,这两种接口的数据传输能力有限,在大容量、高速度数据传输时不能满足实际要求,而且他们不支持热拨插和即插即用,使用不方便,而USB 2.0的数据传输速率可达480 Mb/s,支持热拨插和即插即用;SDRAM是一种常用且性价比较高的高速存储器.基于USB 2.0及SDRAM的大容量存储卡的设计,采用CY7C68013作为USB通信及控制芯片,结合CPLD技术,实现了存储卡上SDRAM与计算机以及后续电路之间大容量、高速度数据传输,当CY7C68013工作为从模式时,slave FIFO与SDRAM之间的数据传输的最高速率可达到96 MB/s,该存储卡在高速信号处理领域中有着广泛的应用价值.     

基于FT2232H的USB2.0数据采集系统设计

基于FTDI的USB2.0通信芯片FT2232H和FPGA设计了一种高速、稳定的数据采集系统。采用时分多路复用的方法采集前端的模拟信号,FPGA作为系统的主控核心,FT2232H是USB通信模块的控制芯片,两块单口RAM组成数据的缓存区,结合A/D采样模块组成了数据采集系统。数据的采集、缓存以及传输等操作在 FPGA中并行执行,通信速度达到6.8 Mbyte/s,满足高速的数据采集和传输要求。经实验证明,基于FT2232H的采集系统能够实现稳定、高速的通信。     

存储测试系统的USB接口设计

针对存储测试系统的高速数据传输需求,设计了以单片机和FT245R为核心器件的USB接口电路,替代了传统的并行／串行接口。设计的USB接口支持USB2．0协议,具有体积小、通用性好、操作简单、使用方便等特点,数据传输率达到1MB／s,满足了存储测试系统的数据传输率要求。     

高速数据采集存储板卡设计

介绍所设计的高速数据采集高速、大容量存储卡和系统实现方案。A/D采集采用8位的1 GHz A/D转换芯片,高速大容量存储采用固态存储芯片FLASH(闪存)为存储介质,FPGA(现场可编程门阵列)为存储阵列的控制核心,针对来自A/D的高速数据,引入多级流水和冗余校验技术,能够屏蔽FLASH的坏块。实现了用高密度、相对低速的FLASH存储器对高速实时数据的可靠存储。另外,通过桥接芯片PCI9656,可以很方便地实现同主机的高速的数据通信。     

高速大容量FLASH存储系统设计

介绍所设计的高速、大容量存储卡的组成机制和系统实现方案.采用固态存储芯片FLASH(闪存)为存储介质,FPGA(现场可编程门阵列)为存储阵列的控制核心,针对外部高速数据的输入,引入了多级流水和冗余校验技术,并自动屏蔽了FLASH的坏块.成功实现了用高密 度、相对低速的FLASH存储器对高速实时数据的可靠存储.另外,通过USB和CPCI接口,可以同主机进行良好的数据通信.     

红外相机数据高速实时存储技术

介绍了一种高速大容量固态存储器的组成机制和存储技术,以FPGA为逻辑控制单元,通过LVDS接口电路将红外相机采集到的图像数据经过乒乓结构实时无缝缓存,利用流水线写Flash技术提高了Flash写入的速度,可通过扩展Flash阵列来满足速度更高容量更大的存储要求。可用FT245控制的USB2.0接口读取Flash中的数据并上传至计算机,最后用分析软件可以清晰看到拍摄结果。结果表明,该系统稳定可靠地存储了高速传输的图像数据,具有较强的可行性和实用性。     

一种基于LTC2270的高速数据采集器设计与实现

软件无线电系统已经得到了广泛的应用,然而高速及高动态范围的数据采集仍然是其设计难点之一。针对此难点问题,基于LTC2270高速AD采样芯片及USB2.0接口芯片FT232H,设计了一款高速数据采样模块,其最高传输速率达到了40 Mbytes/s,对应16 bits量化的AD芯片,其符号速率达到20 Msymbols/s。其中,采用了Altera公司的EP3C5可编程器件完成了对LTC2270与FT232H的时序控制。在频谱分析仪的配合下,完成了对中频信号的直接采样。实验结果表明,该系统能提供大约77 d B的动态范围,可广泛应用于软件无线电平台及通信信号采集与处理。     

卫星地面站高速数据传输终端平台设计

提出了一种具有开放式架构的新型高速数据传输终端平台,它以RapidIO作为各处理板卡的监控指令接口,以两个8×PCIe作为各处理板卡的数据接口。设计了有源交换网络背板实现系统互联;设计了通用处理板卡通过软件重构以实现数据上行调制或数据下行接收功能;下行接收的数据通过块数据传输,传输速率最高达40 Gb/s;通过独立磁盘冗余阵列扩展固态盘阵列实现数据高速记录,数据记录速率不低于500 MB/s;通过万兆以太网接口实现数据高速实时转发,数据转发速率不低于4 Gb/s;上行调制数据实时注入实时调制,数据速率不低于2 Gb/s。该平台硬件可扩展,软件可升级,控制和数据总线解耦合,可通过软件重构实现功能配置和在线更新,具有良好的扩展性和通用性,已在地面终端站高速数据传输系统中得到工程应用。     

基于USB3.0接口高速数据采集系统的设计

针对当前爆炸场测量中存在存储测试系统数据传输慢,经常出现丢点问题,综合运用数据采集技术、存储测试技术,设计了一种基于USB3.0的高速数据采集系统,采用并行采样技术,用两片采样率高达500 Msample/s的A/D芯片,实现高速并行数据采集,该采集系统将在XX爆炸威力试验场的模拟信号,经过模数转换送入FPGA中,再通过USB3.0接口高速传输给上位机,数据存储采用分时存储技术;该设计方法有效地解决了大容量数据采集过程中的数据的高速传输和存储问题。     

基于USB3.0的快速读数系统的设计

随着USB通信技术和科学研究对数据采集的要求日益提高的不断发展,USB接口在我们生活中得到了广泛应用。本文通过USB3.0,设计了一种实时性较好的快速数据读数体统,系统采用FT245BM实现与PC的硬件接口,FPGA作为中心控制模块,用IDT7203缓存所接收的异步串行数据,通过制定上层通信协议,设计多路数据读数的调度算法,用VB编写上位机应用软件以配合硬件的数据读取,使其达到快速读数。     

Linux环境下USB设备驱动程序设计

在介绍Linux设备驱动程序、USB逻辑组织的基础上,针对某数据采集系统与PC机之间的USB通信实时性要求高、数据带宽高的特点,采用URB并结合DMA的方法,开展Linux环境下USB设备驱动程序的设计。通过读取大容量数据对驱动程序进行测试,单个USB端点数据读取速度可达30 MB/s,能满足系统需求。     

IR-UWB通信系统高速USB接口的设计与实现

采用高速USB接口连接计算机终端与UWB通信系统基带模块,设计并实现了USB接口电路,控制UWB通信系统基带模块与USB接口设备的数据传输,最终实现了终端电脑与UWB通信系统的数据传输。实际测试中,USB接口的速率约为300MB/s,达到了USB2.0规范所规定的高速传输的要求。