fpga可重构的pcIe总线快速配置 fpga可重构的pcIe总线快速配置
上传时间: 2022-06-26
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基于pcIe总线的超高速信号采集卡的设计
上传时间: 2022-07-17
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广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) 基于FPGA的PCIE数据采集卡设计数据采集处理技术与传感器技术、信号处理技术和PC机技术共同构成检测 技术的基础,其中数据采集处理技术作为实现自动化检测的前提,在整个数字化 系统中处于尤为重要的地位。对于核磁共振这样复杂的系统设备,实现自动化测 试显得尤为必要,又因为核磁共振成像系统的特殊性,对数据的采集有特殊要求, 需要根据各种脉冲序列的不同要求设置采样点数和采样间隔,根据待采信号的不 同带宽来设置采样率,将系统成像的数据采集下来进行处理,最后重建图像和显 示。因此本文基于现有的采集技术开发专门应用于核磁共振成像的数据采集卡。 该采集卡从软件与硬件两个方面对基于FPGA的PCIE数据采集卡进行了研 究,并完成了实物设计。软件方面以FPGA为核心芯片完成数据采集卡的接口控 制以及数据处理。通过Altera的GXB IP核对数据进行捕捉,同时根据实际需要 设计了传输协议,由数据处理模块将捕捉到的数据通过CIC滤波器进行抽取滤 波,然后将信号存入DDR2 SDRAM存储芯片中。在传输接口设计上采用PCIE 总线接口的数据传输模式,并利用FPGA的IP核资源完成接口的逻辑控制。 硬件部分分为FPGA外围配置电路、DDR2接口电路、PCIE接口电路等模 块。该采集卡硬件系统由Flash对FPGA进行初始化,通过FPGA配置PCIE总 线,根据FPGA中PCIE通道引脚的要求进行布局布线。DDR2接口电路模块依 据DDR2芯片驱动和接收端的电平标准、端接方式确定DDR2与FPGA之间通 信的各信号走线。针对各个模块接口电路的特点分别进行眼图测试,分析了板卡 的通信质量,对整个原理图布局进行了设计优化。 通过测试,该数据采集卡实现了通过CPLD对FPGA进行加载,并在FPGA 内部实现了抽取滤波等高速数字信号处理,各种接IsI和控制逻辑以及通过大容量 的DDR2 SDRAM缓存各种数据处理结果正确。经系统成像,该采集卡采集下来 的数字信息可通过图像重建准确成像,为核磁共振成像系统的工程实现打下了良 好的成像基础。
上传时间: 2022-06-21
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pcie基本概念及其工作原理介绍:PCI Express®(或称PCIe®),是一项高性能、高带宽,此标准由互连外围设备专业组(PCI-SIG)制 订,用于替代PCI、PCI Extended (PCI-X)等基于总线的通讯体系架构以及图形加速端口(AGP)。 转向PCIe主要是为了实现显著增强系统吞吐量、扩容性和灵活性的目标,同时还要降低制造成本,而这 些都是基于总线的传统互连标准所达不到的。PCI Express标准在设计时着眼于未来,并且能够继续演 进,从而为系统提供更大的吞吐量。第一代PCIe规定的吞吐量是每秒2.5千兆比特(Gbps),第二代规 定的吞吐量是5.0 Gbps,而最近公布PCIe 3.0标准已经支持8.0 Gbps的吞吐量。在PCIe标准继续充分利 用最新技术来提供不断加大的吞吐量的同时,采用分层协议也便于PCI向PCIe的演进,并保持了与现有 PCI应用的驱动程序软件兼容性。 虽然最初的目标是计算机扩展卡以及图形卡,但PCIe目前也广泛适用于涵盖更广的应用门类,包括网络 组建、通信、存储、工业电子设备和消费类电子产品。 本白皮书的目的在于帮助读者进一步了解PCI Express以及成功PCIe成功应用。 PCI Express基本工作原理 拓扑结构 本节介绍了PCIe协议的基本工作原理以及当今系统中实现和支持PCIe协议所需要的各个组成部分。本节 的目标在于提供PCIe的相关工作知识,并未涉及到PCIe协议的具体复杂性。 PCIe的优势就在于降低了复杂度所带来的成本。PCIe属于一种基于数据包的串行连接协议,它的复杂度 估计在PCI并行总线的10倍以上。之所以有这样的复杂度,部分是由于对以千兆级的速度进行并行至串 行的数据转换的需要,部分是由于向基于数据包实现方案的转移。 PCIe保留了PCI的基本载入-存储体系架构,包括支持以前由PCI-X标准加入的分割事务处理特性。此 外,PCIe引入了一系列低阶消息传递基元来管理链路(例如链路级流量控制),以仿真传统并行总线的 边带信号,并用于提供更高水平的健壮性和功能性。此规格定义了许多既支持当今需要又支持未来扩展 的特性,同时还保持了与PCI软件驱动程序的兼容性。PCI Express的先进特性包括:自主功率管理; 先进错误报告;通过端对端循环冗余校验(ECRC)实现的端对端可靠性,支持热插拔;以及服务质量(QoS)流量分级。
上传时间: 2013-11-29
上传用户:zw380105939
本文介绍一种基于PCI Express 总线的高速数据采集卡的设计方案及功能实现。给出系统的基本结构及单元组成,重点阐述系统硬件设计的关键技术和本地总线的控制逻辑,详细探讨了基于DriverWorks 的设备驱动程序的开发以及上层应用软件的设计。该系统通过实践验证,可用于卫星下行高速数据的接收并可适用于其他高速数据采集与处理系统。关键词:PCI Express 总线 PCIE PEX8311 DMA 板卡驱动 随着空间科学和空间电子学技术的飞速发展,空间科学实验的种类和数量以及科学实验所产生的数据量不断增加。为了使地面接收处理系统能够实时处理和显示科学图像数据,必须要设计出新的地面数据接收处理系统,实现大量高速数据的正确接收采集、处理以及存储。为了满足地面系统的要求,并为以后的计算机系统升级提供更广阔的空间,本系统拟采用第三代I/O 互连技术PCI Express(简称PCI-E)作为本数据采集卡的进机总线形式。本文通过对PCI-E 总线专用接口芯片PLX 公司的PEX8311 性能分析,特别是对突发读、写和DMA读操作的时序研究,设计出本地总线的可编程控制逻辑,并详细讨论了整个PCI-E 高速数据采集卡的硬件设计方案,以及WDM 驱动程序和上层应用程序的设计方法。
上传时间: 2013-10-28
上传用户:tianyi996
PCI总线标准协议
上传时间: 2013-04-15
上传用户:eeworm
计算机和测控系统总线手册
上传时间: 2013-04-15
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总线资料汇编
上传时间: 2013-04-15
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常用几种总线简介 PDF
标签: 总线
上传时间: 2013-06-17
上传用户:eeworm
I2C总线应用系统设计
上传时间: 2013-06-02
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