基于PCIe总线的高速数据采集卡设计与实现

针对高速数据采集系统中对数据实时处理和高速传输的需要,使用Altera公司FPGA提供的PCIeIP硬核设计了一种基于PCIe总线的高速数据采集卡.重点从采集卡整体设计、硬件接口以及软件程序实现等几个方面进行分析阐述,并针对其高带宽的优势,比较详尽地介绍了PCIe总线的高速DMA数据传输状态机的实现方法.在QuartusⅡ11.0开发环境下利用SignalTapⅡ在线调试并进行实际传输验证,测试表明该采集卡的传输速度满足了高速采集领域的要求,并且性能稳定.     

基于FPGA的PCIe总线接口的DMA控制器的设计

采用Altera公司FPGA提供的PCIe PHY IP和Synopsys公司提供的PCIe Core IP提出了一种PCIe总线接口的DMA控制器的实现方法,并搭建了4通道的PCIe传输系统。利用Synopsys VIP验证环境对系统进行了仿真验证,利用Altera Stratix V EX系列FPGA搭建平台进行了实际传输验证,验证了数据读写的正确性,在进行DMA读写事务操作时总线带宽峰值分别达到了1 547 MB/s和1 607 MB/s,能满足大部分实际应用中对数据传输的速率要求。     

基于FPGA的PCIe总线DMA控制器的设计与验证

PCIe总线是为了解决高速率高带宽提出的新一代总线,随着处理器技术的发展,在互连领域中,PCIe总线的使用越来越多;为了实现上位机与FPGA之间的高速数据交换,基于FPGA设计了能够高速传输数据的DMA控制器,本设计的验证是基于北京航天测控公司开发的6槽机箱、嵌入式控制器(基于PCIe总线)、以及数字I/O模块;设计实现了嵌入式控制器与数字I/O模块之间的数据传输,并且通过了验证,证明了DMA控制器功能的正确性;加入DMA控制器后,写数据传输速率达到610MB/s,提高到了原来的7倍;读数据传输速率达到492MB/s,提高到原来的11倍,满足系统的设计要求;该控制器在大带宽的数据传输中有广泛的应用。     

基于XC6SLX45T平台的PCIe数据卡设计

为提升数据传输速率、提高数据处理灵活性,提出一种基于FPGA的的PCIe数据卡设计方法.该方案选用Xilinx公司的XC6SLX45T平台,采用IP核的方式设计了一款PCIe数据卡.该卡采用DMA传输模式,通过DMA读写提高传输速率,其数据传输速率可达到400 Mbps.     

PCI Express总线接口的DMA传输设计

在认真理解PCI Express协议及其应用技术的此基础上,使用FPGA实现PCI Express总线接口的DMA传输设计.本文主要从DMA发送模块、DMA接收模块和DMA状态控制模块三个部分对设计进行详细的介绍.最后,在基于Linux系统的PC机中实现PCI-E的驱动程序,使用BEEcube公司的miniBEE作为测试平台对设计进行检测并给出结果.     

基于FPGA的PCI总线接口多通道DMA控制器的设计与实现

利用FPGA芯片设计PCI总线接口的多通道DMA控制器的基本原理及实现方法。     

基于PCIe总线的卫星导航信号传输系统设计

为了满足高精度软件接收机对卫星导航中频信号传输系统的新要求,设计了一种基于PCIe总线的传输系统.该系统以Virtex-5 FPGA为核心控制器件,以DMA方式通过4通道PCIe接口传输导航卫星数据.详细介绍传输系统AD模块、DMA控制模块、中断模块等核心模块的FPGA实现方法.经过测试与验证,系统读写速率分别达到了800 MB/s和650 MB/s,可以满足不同层次导航软件接收机对原始导航数据的需求.     

基于MPC8260和FPGA的DMA接口设计

以MPC8260通信处理器为硬件平台,结合中断处理和IDMA传输机制设计一种最高传输速率可达500 Mbps的数据传输接口.本文详细介绍了接口的硬件电路和软件流程,以及MPC8260的DMA控制器、DMA通道初始化和中断处理过程.     

基于PCIe的DMA传输在UM-BUS测试系统中的设计与应用

动态可重构高速串行总线(UM-BUS)是一种利用多通道并发冗余的方式来实现总线动态容错的高速串行总线。它的测试系统可以实现对总线的通信过程进行监测、存储与分析。由于测试系统需要在数据采集终端与PC之间建立高带宽的通信通道,设计了UM-BUS总线测试系统的PCIe2.0 x1通道的应用方案,设计并实现了基于FPGA的PCIe总线DMA数据传输方案。实验测试结果表明,实际传输速度可以稳定达到200 MB/s以上,完全满足总线测试系统中对数据传输速率的要求。     

基于PCIe总线接口的EtherCAT从站网卡设计

在基于EtherCAT总线的集散式数据采集系统中,针对测量仪器的高速实时采集需求,设计了一款基于PCIe接口的EtherCAT从站网卡;该网卡将不含网络接口的工控机直接接入EtherCAT网络,从而为浪高、流速、浮体六自由度等物理量的高速实时采集提供了一种简便灵活的实现途径;文中首先介绍了从站网卡的总体结构,接着从硬件和软件两部分详细给出了从站网卡的设计思路,最后通过实验验证了所提方案的有效性;试验结果表明,该从站网卡完全满足对数据传输的实时性、同步性、速度和准确性的要求。     

一种基于FPGA的PCI接口设计

针对传统PCI接口控制器应用局限性的问题,提出一种改进的基于FPGA的PCI总线接口的设计方案.对PCI总线接口的各功能模块进行介绍,重点介绍主/从接口状态机的结构和工作过程,用ModelSim软件对PCI接口的硬件设计进行功能仿真.仿真结果表明,该接口支持32/64位PCI设备,能够满足PCI总线的时序要求.     

基于FPGA的PXIe总线DMA设计与实现

PXIe总线标准是PCIe总线的工业扩展.通过对基于FPGA的PCIe IP Core的研究,在FPGA上实现了PXIe总线,并提出了PXIe总线DMA的新设计.从DMA作为总线主设备和总线从设备两种功能出发,设计了两个DMA通道,分别完成数据读和包的传输.并且设计了将小块离散数据整合成连续数据块的优化算法,使四通道PXIe能达到500MB/s的读写速度.经过实际信号的测试,验证了DMA模式数据传输的正确性及传输带宽.该系统可以满足高速PXIe总线传输带宽的要求,在工程应用中有显著的参考价值.     

基于FPGA的VME总线Slave接口设计

由于VME总线的高性能、并行性、实时性、高可靠性4大特点及模块结构具有良好的抗震性、抗冲击能力,尤其是高可靠性,使其在核工业控制和航空航天领域得到广泛的应用.但是由于VME总线的结构复杂所以在设计上相对复杂,而且采用商用VME接口芯片却往往很难满足航天等特殊环境对高可靠性要求较高的领域要求,故而根据卫星综合电子系统姿态控制的总体需求提出一种利用FPGA来完成VME总线的从设备Slave的逻辑接口功能的设计,使其可以实现VME接口逻辑功能,同时能通过功能裁剪来满足特殊性要求.     

基于FPGA的PCI总线接口设计

论文介绍一种使用PCI宏核逻辑进行高效PCI接口设计的方法。该方法将PCI接口逻辑和PCI用户逻辑集成在一片FPGA里,可以对整个逻辑进行仿真调试,大大缩短了开发周期,提高了系统集成度和性能。文章重点介绍了PCI接口逻辑的结构原理,分析了时序设计的要点,并给出了一种典型应用的软硬件设计方案和仿真结果。     

用FPGA实现PCI-E接口和DMA控制器设计

PCI-Express接口是第三代总线通信接口标准,它采用点对点串行连接方式,具有高速率和高带宽等特点,这是传统PCI并行结构所不能比拟的.为了实现FPGA与CPU之间高速相互通信,介绍了一种用单片FPGA实现PCI-Express接口和高速DMA控制器的设计方法,并在Xilinx Virtex-6 FPGA系列平台上实现.运用Xilinx提供的PCI-Express端点硬核,提出并设计了基于PCI-Express总线的DMA数据传输方案.通过仿真及硬件测试表明,该设计方案成本低、高效,可满足如10Gb以太网数据帧抓取等高速数据采集及分析系统的需要.     

基于FPGA的PCI接口DMA传输的设计与实现

PCI总线是高速同步总线,支持单字段传输和突发传输,突发传输中,写一次地址,传输多个数据段.DMA技术是一种由DMA控制器控制的存储器与外部设备或存储器之间大数据量传输的方法,具有传输速度高,CPU额外开销小的优点.介绍了一种使用FPGA在32位PCI接口内实现DMA块模式传输的设计方法,硬件部分基于Xilinx Virtex-Ⅱ ProTM芯片,通过一个OPB-PCI总线桥实现了PowerPC与主机同的PCI接口通信,不仅实现了PCI的突发式传输,发挥了PCI总线的高性能,而且将CPU从繁杂的I/O事务中解放出来,解决了原有通信系统中采用中断方式传输的瓶颈,使得PCI接口卡与主机间传输效率得到明显改善.     

基于FPGA的PCI接口DMA传输的设计与实现

PCI总线是高速同步总线,支持单字段传输和突发传输,突发传输中,写一次地址,传输多个数据段。DMA技术是一种由DMA控制器控制的存储器与外部设备或存储器之间大数据量传输的方法,具有传输速度高,CPU额外开销小的优点。介绍了一种使用FPGA在32位PCI接口内实现DMA块模式传输的设计方法,硬件部分基于Xilinx Virtex—II Pro^TM芯片,通过一个OPB—PCI总线桥实现了Power PC与主机问的FCI接口通信,不仅实现了PCI的突发式传输,发挥了PCI总线的高性能,而且将CPU从繁杂的I／O事务中解放出来,解决了原有通信系统中采用中断方式传输的瓶颈,使得PCI接口卡与主机间传输效率得到明显改善。