基于FPGA的PCI軟核模塊的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-03-03 19:02
本課題是在課題組已實(shí)現(xiàn)的高速串行通信平臺(tái)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步引伸,設(shè)計(jì)開源的PCI軟核通信模塊替代Xilinx公司提供的LogiCORE PCI核,力求在從模式下,做到占用資源更少,傳輸速度更快,也為以后實(shí)現(xiàn)更完整的功能提供平臺(tái)。 本文以此為背景,基于FPGA平臺(tái),搭建以開源的PCI軟核為核心的串行通信接口平臺(tái),使其成為PCI總線與用戶邏輯之間的橋梁,使用戶邏輯避開與復(fù)雜的PCI總線協(xié)議。本課題采用Spartan-ⅡFPGA芯片XC2S200-6FG456C系統(tǒng)開發(fā)板作為串行通信接口的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了支持配置讀/寫交易、單數(shù)據(jù)段讀/寫、突發(fā)模式讀/寫、命令/地址譯碼功能和數(shù)據(jù)傳送錯(cuò)誤檢測(cè)與處理功能的PCI軟核。 本文主要闡述了以PCI軟核為核心的串行通信平臺(tái)的實(shí)現(xiàn),首先介紹了PCI軟核的編程語言、軟件工具和硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Spartan-ⅡFPGA芯片XC2S200-6FG456C系統(tǒng)開發(fā)板。然后,介紹了PCI總線命令、PCI軟核所支持的功能、PCI軟核兩側(cè)信號(hào)的定義、PCI軟核配置模塊以及探討了PCI軟核的狀態(tài)機(jī)接收、發(fā)送數(shù)據(jù)等過程,分析了PCI軟核的數(shù)據(jù)收發(fā)功能仿真,主要包括配置讀/寫...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 項(xiàng)目來源及意義
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 PCI軟核開發(fā)背景介紹
2.1 PCI軟核編程語言Verilog HDL
2.1.1 Verilog HDL簡(jiǎn)介
2.1.2 Verilog HDL設(shè)計(jì)方法
2.2 PCI軟核軟件開發(fā)工具
2.2.1 集成開發(fā)環(huán)境ISE
2.2.2 仿真工具M(jìn)odelSim SE
2.2.3 集成化邏輯分析工具ChipScope Pro
2.3 PCI軟核硬件FPGA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.3.1 Spartan-Ⅱ系列FPGA芯片性能
2.3.2 Spartan-Ⅱ FPGA芯片XC2S200-6FG456C
2.3.3 Spartan-Ⅱ FPGA的配置
第三章 基于FPGA的PCI軟核模塊設(shè)計(jì)及仿真
3.1 PCI總線簡(jiǎn)介
3.1.1 PCI總線的特點(diǎn)
3.1.2 PCI總線接口常用實(shí)現(xiàn)方法
3.1.3 PCI總線命令
3.2 PCI軟核模塊設(shè)計(jì)
3.2.1 PCI軟核兩側(cè)信號(hào)簡(jiǎn)介
3.2.2 PCI軟核配置模塊
3.2.3 配置交易
3.2.4 存儲(chǔ)器和I/O尋址
3.2.5 PCI軟核狀態(tài)機(jī)分析
3.3 PCI軟核數(shù)據(jù)收發(fā)功能仿真
3.3.1 配置交易模式仿真
3.3.2 單數(shù)據(jù)段模式仿真
3.3.3 突發(fā)模式仿真
3.4 管腳配置
第四章 PCI軟核驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)及性能分析
4.1 驅(qū)動(dòng)程序簡(jiǎn)介
4.2 驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)
4.2.1 驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)介
4.2.2 中斷處理
4.2.3 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置
4.2.4 部分驅(qū)動(dòng)程序代碼
4.3 PCI軟核應(yīng)用程序
4.4 PCI軟核比較性能分析
4.4.1 PCI軟核傳輸速度比較分析
4.4.2 PCI軟核支持功能比較分析
4.4.3 PCI軟核占用資源比較
第五章 結(jié)束語
5.1 工作總結(jié)
5.2 存在問題和今后工作
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3752933
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 項(xiàng)目來源及意義
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 PCI軟核開發(fā)背景介紹
2.1 PCI軟核編程語言Verilog HDL
2.1.1 Verilog HDL簡(jiǎn)介
2.1.2 Verilog HDL設(shè)計(jì)方法
2.2 PCI軟核軟件開發(fā)工具
2.2.1 集成開發(fā)環(huán)境ISE
2.2.2 仿真工具M(jìn)odelSim SE
2.2.3 集成化邏輯分析工具ChipScope Pro
2.3 PCI軟核硬件FPGA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.3.1 Spartan-Ⅱ系列FPGA芯片性能
2.3.2 Spartan-Ⅱ FPGA芯片XC2S200-6FG456C
2.3.3 Spartan-Ⅱ FPGA的配置
第三章 基于FPGA的PCI軟核模塊設(shè)計(jì)及仿真
3.1 PCI總線簡(jiǎn)介
3.1.1 PCI總線的特點(diǎn)
3.1.2 PCI總線接口常用實(shí)現(xiàn)方法
3.1.3 PCI總線命令
3.2 PCI軟核模塊設(shè)計(jì)
3.2.1 PCI軟核兩側(cè)信號(hào)簡(jiǎn)介
3.2.2 PCI軟核配置模塊
3.2.3 配置交易
3.2.4 存儲(chǔ)器和I/O尋址
3.2.5 PCI軟核狀態(tài)機(jī)分析
3.3 PCI軟核數(shù)據(jù)收發(fā)功能仿真
3.3.1 配置交易模式仿真
3.3.2 單數(shù)據(jù)段模式仿真
3.3.3 突發(fā)模式仿真
3.4 管腳配置
第四章 PCI軟核驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)及性能分析
4.1 驅(qū)動(dòng)程序簡(jiǎn)介
4.2 驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)
4.2.1 驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)介
4.2.2 中斷處理
4.2.3 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置
4.2.4 部分驅(qū)動(dòng)程序代碼
4.3 PCI軟核應(yīng)用程序
4.4 PCI軟核比較性能分析
4.4.1 PCI軟核傳輸速度比較分析
4.4.2 PCI軟核支持功能比較分析
4.4.3 PCI軟核占用資源比較
第五章 結(jié)束語
5.1 工作總結(jié)
5.2 存在問題和今后工作
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):3752933
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