基于PCI Express总线的高速数据传输卡设计与实现

通过设计PCI Express高速数据传输卡实现了地面控制台与计算机之间的高速数据传输。高速数据传输卡采用PLX公司的接口芯片PEX8311来实现PCI Express总线的接口逻辑,数据传输采用DMA方式,通过对信号源的自检验证了传输卡能够实时无误地传输数据。在硬件设计部分,主要对差分传输、PCI Express接口电路和FPGA逻辑控制模块进行了描述和设计。     

USB3.0接口在数据存储系统中的应用

目前存储器需存储的数据量越来越大,高速数据传输系统的需求变得极为迫切;为实现海量数据的高速稳定传输,并同时具有便携性及兼容性等特征,介绍了一种以FPGA为控制核心,DDR2 SDRAM为高速大容量缓存,USB3.0接口作为记录器与计算机进行数据通信接口的高速数据传输系统,通过模块硬件电路及软件协议实现了数据的高可靠性稳定传输,解决了大容量存储器和计算机之间的数据传输速度瓶颈;经长期试验证明:该接口传输速度可稳定达到150M/s,且数据可靠无误,满足任务设计要求.     

PCI Express 专用 DMA 控制器设计与实现

针对 PCI Express 设备用户端较难充分利用 PCI Express 高数据带宽的问题,文中使用硬件描述语言设计了一种专用于 PCI Express 设备数据传输的高性能 DMA 控制器.该 DMA 控制器与 PCI Express 事务层直接连接,可以适用于 Gen1到 Gen3不同协议版本;用户端接口具有较高的通用性和扩展性,可高效的并发完成多个系统到卡(S2C)和卡到系统(C2S)的 DMA 操作.该 DMA 控制器的设计经过 RTL 仿真、FPGA 验证,功能正确,工作稳定.测试结果表明,该 DMA 控制器对 PCI Express 带宽的利用率超过62%,达到了设计预期目的.     

基于NI PCI Express数字I/O卡的高速数据传输实现

针对软件无线电系统中数据实时处理和高速传输的要求,设计了一种基于NI PCIExpress接口的高速数据传输方案.利用NI公司的数字I/0卡以及配套驱动开发软件搭建开发平台信号调理设备和微机间的数据通过PCI Express接口以DMA方式进行传输.数字I/0卡的32通道双向并行数据传输速率高达50 Mb/s.该方案实现了灵活的数据传输控制、精确的时钟同步以及可靠的数据容错功能.工程实践验证了该方案的有效性和可靠性.     

基于FPGA的大容量数据高速采集系统的设计

介绍了一种基于DDR2 SDRAM与USB 2.0接口的大容量数据高速采集系统,该系统以FPGA为控制核心;利用FPGA的内部模块化的编程、DDR2 SDRAM的大容量存储以及USB 2.0接口的高速传输能力实现了数据的高速采集、大容量存储和传输;该系统支持热插拨和即插即用,使用方便;实验结果表明该系统可以实时高速的进行数据采集、存储和传输,最高传输速率可达20 MByte/s;在信号的高速采集领域有着很高的应用价值。     

基于USB3.0的高速数据传输电路的设计

针对大容量数据记录器与外围计算机之间的数据通信时间长速度慢的问题,借助USB3.0接口良好的向后兼容性、易于使用性、可热插拔性、传输速度快等特点,设计了以FPGA为主控单元,DDR2SDRAM作为高速大容量缓存,USB3.0接口作为与计算机进行数据通信接口的高速数据传输电路系统;采用外接I2C接口的EEPROM作为USB3.0接口芯片的启动方式;通过专用的线性稳压器为DDR2提供稳定的参考电压和吸收电流;最后详细介绍了USB3.0接口芯片的固件程序配置和FPGA控制模块的逻辑设计;实验测试结果表明,通过USB3.0接口该系统数据传输速度达到149.29M/s,且数据传输可靠。     

高速信号采集存储及传输系统的设计与实现

为解决高速数据采集系统中的数据缓存和传输速度瓶颈,设计并实现了一种基于光纤通道协议和DDR2 SODIMM存储的高速数据传输、存储系统。利用Stratix Ⅳ GX系列FPGA和QuartusⅡ中自带的DDR2 IP核以及高速收发器IP核,实现了PCI9056的本地接口、DDR2控制器、光纤通道协议和高速串行数据的转换发送,最终实现了数据的高速存储和传输。     

基于PCI Express总线的xHC与FPGA的直接通信

为了解决高分辨率高帧频摄像头阵列的数据传输和存储问题,提出了一种xHC(USB可扩展主机控制器)通过PCI Express总线与FPGA实现直接通信的系统.利用PCIE点到点数据传输,图像数据无需经过主机内存,即可直接传入后续处理和存储单元,大大简化了数据传输的物理路径,降低了数据的传输延迟,避免了操作系统对数据传输的影响.利用FPGA的PCIE硬核,实现了xHC和PCI Express的通信接口,FPGA通过该接口对xHC和与之相连的多个USB摄像头进行控制和驱动,实现多路图像数据的采集和传输.最后通过专门设计的监测模块和Chipscope抓包工具,对该系统的性能进行了综合分析和验证,验证结果表明,该系统极大地提高了图像传输速度,并具备很高的扩展性能.     

基于PCI总线的图像数据采集卡设计

本系统采用了通过高速数据采集系统将相机输出的数字图像数据输入计算机,然后由计算机对图像数据进行准实时处理的技术路线.完成了数据采集卡硬件电路设计、驱动程序设计以及应用软件设计等.在数据采集卡硬件电路设计中,采用了"PCI专用接口芯片 CPLD 缓存"模式,实现了计算机与外设间的DMA方式传输,数据传输率可稳定在50MB/S.     

基于FPGA的高速数据采集系统的设计与实现

为了解决高速数据采集过程中的数据量大、实时性、传输速率等问题,提出了一种基于FPGA的高速数据采集系统的实现方案.该方案以FPGA作为主控芯片,实现模拟信号通道的可控、A/D转换控制、DDRⅡ SDRAM数据缓存、PCI总线数据的传输四个主要功能,系统采用Verilog HDL语言,通过Quartus Ⅱ6.0软件编程来实现IP核的控制,从而实现多个ADC08B200芯片进行数据采集,通过DDRⅡ SDRAM进行数据缓存,将数据通过PCI总线传输到PC机.系统经过PC机的测试软件,能够很好地完成高速数据采集系统的任务要求.     

基于PCI Express总线的高速光纤接口卡的设计与实现

针对高速数据采集和远程传输的需求,提出了一种基于PCI Express总线的高速光纤接口卡的设计方案和功能实现。该接口卡基于单片Virtex-5 FPGA,采用PCI Express总线架构,以LocalL-ink做为内部链路,并利用Aurora协议实现远距离光纤传输。通过采用DMA的数据传输方式,接口卡的传输速率达到了700 Mb/s。     

基于PCI和FPGA 的视频编码延时技术研究

介绍了一种基于PCI和FPGA的视频编码延时技术研究的系统结构,其中包括前景SDI视频信号串并转换电路的设计方法,以及解码后的数据在DDR SDRAM中的存储控制,可以达到码元延时的效果;同时也介绍了背景RGB信号通过PCI9054桥芯片进入板卡,再经过FPGA中所嵌的色彩空间转换核将其转换成符合ITU656标准的视频数据流YCbCr。本设计既使得前景与背景在到达色键前完全同步,还可将虚拟演播室里的延时卡和背景输出卡合为一张卡,不但提高了虚拟演播室的集成度,而且降低了设计成本,使得整体性能更加稳定可靠。     

一种用于高速通信的虚拟DDR存储器设计及其FPGA实现

机群系统中,互连网络性能对整个机群系统的性能有着至关重要的影响,传统互联网络适配器基本上基于PCI接口,节点出口带宽理论上限132MB/s犤1犦。论文提出虚拟DDR(DoubleDataRateSDRAM)存储器这一概念,定义了虚拟DDR存储器的行为,并将其用于基于DDR内存接口的互联网络适配器中,该互联网络适配器在主板时钟频率100MHz时,节点带宽上限达到1600MB/s,带宽比基于PCI接口提高了12倍。基于FPGA的实现验证了虚拟DDR存储器及建立其上的网络适配器的可行性和正确性。     

基于NiosⅡ的PCI Express接口卡的设计

根据NiosⅡ软核处理器的组成原理,提出了一种基于NiosⅡ的PCI-Express(简称PCIE)接口卡的设计方法,研究了系统对LVDS信号的处理和应用PCIE总线接口通信的过程;详细讨论了系统各功能模块的实现原理,并对各模块进行了实际的分析和测试,测试结果表明该接口卡性能稳定,可以有效地完成数据传输。     

一种基于PCI总线的反射内存卡设计

设计了一款基于PCI总线的反射内存卡。在FPGA中设计了数据存取控制逻辑、SDRAM控制逻辑,避免了内存冲突,实现内存共享;利用FIFO进行数据缓冲,提高了数据传输速率;设计了数据包格式,以支持组建反射内存网络;采用光纤接口传输数据,串行传输速率达1.0625 Gb/s。开发了基于Windows的设备驱动程序,提供了Windows API函数。仿真实验表明,该卡能够完成不同节点间的实时传输。     

基于WISHBONE的可兼容存储器控制器设计

随着近年来高速计算机的快速发展，人们对存储器频宽及性能的要求越来越高。作为第2代DDR存储器的DDR2 SDRAM具有高速、低功耗、高密度、高稳定性等特点，在未来的一二年里，它将逐步取代DDR SDRAM而成为内存的主流。尽管DDR2的地位正在不断上升，但DDR仍是当前流行的高速存储器。该文通过对这两种存储器的分析比较，基于WISHBONE总线，提出并实现了一种可兼容DDR与 DDR2存储器的控制器。     

基于PCI-E总线接口高速数据传输系统的关键电路研究设计

对PCI总线技术进行了改进,改进后的PCI-E除具有原有总线技术的特点外还具有一些新的特点:串行差分接口;传输速率达到了2.5 GT/s;具有多种传输模式;高级RAS,支持热插拔。PCI和PCI Express相比保留了PCI的Load-Store架构技术等。PCI Express采用串行的机制,PCI-Express较之PCI也更加灵活,比如支持多种传输速率;PCIExpress支持更多更先进的技术,比如支持RAS和热插拔。此外,它还有个很大的优点,与PCI软件100%兼容。     

基于IP核的PCI Express接口

提出一种基于IP核的PCI Express接口设计方案,采用分层的体系结构,具有高性能、高可靠性、软件兼容等特点。在Xilinx公司的xc5vlx30t FPGA器件中,运用PCI Express硬核端点模块,设计并实现了PCI Express总线接口,同时在接口内部设计了DMA控制器。仿真实验结果表明,该接口能够有效提高总线的数据传输速率,充分发挥总线的性能。     

内存技术标准之比较研究

内存从规格,技术,总线带宽等不断更新换代。本文根据已有的内存技术标准,主要介绍了DDR2 SDRAM的基本特征,比较其与DDR技术规范的不同,最后分析了DDR2技术的未来发展。