本文關鍵詞：基于FPGA的高速PCIe光纖接口卡設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著數(shù)字通信技術的飛速發(fā)展,高速串行傳輸?shù)玫搅藦V泛應用。在軍用領域,新體制雷達系統(tǒng)的出現(xiàn),要求龐大的數(shù)據(jù)量能夠實時地傳輸和處理�；谀程斓夭ɡ走_系統(tǒng)工程應用背景下,研制基于FPGA邏輯設計的接口板卡,實現(xiàn)將采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過光纖電纜并經(jīng)由PCI Express協(xié)議傳輸?shù)接嬎銠C。本課題設計的PCIe光纖接口卡需要用到高速傳輸協(xié)議和DDR2 SDRAM技術,實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)完整傳輸。采用PCI Express規(guī)范1.0版本進行X8通道的設計,每通道帶寬高達2.5GHz�；贏urora光纖傳輸協(xié)議,采用了光纖綁定的X2通道,能夠以雙工模式傳輸光纖數(shù)據(jù),并使用DDR2作為高速緩存存儲單元。FPGA設計基于高性能系列Virtex-5。依據(jù)“自頂而下”的思想,制訂接口卡系統(tǒng)的整體設計方案。然后,借助Virtex-5提供的高性能PCI Express端點和Aurora8B/10B等IP核,并對DMA控制模塊、DDR2邏輯模塊和Aurora用戶接口模塊等子模塊分別進行設計。設計完成后,使用Model Sim SE 10.0C軟件對設計仿真驗證。本課題中使用C#語言開發(fā)應用程序,利用多線程間的并行處理技術,實現(xiàn)了對PCIe卡的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收和處理等的實時處理。最后,通過搭建系統(tǒng)平臺聯(lián)調(diào)測試,并對結果進行分析,該接口卡實現(xiàn)了光纖數(shù)據(jù)的高速完整傳輸,存儲速率為370MB/s左右,達到了預期性能指標。
【關鍵詞】：FPGA PCI Express 光纖傳輸 DDR2 Aurora
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN791;TN914.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題的來源9
• 1.2 課題背景及研究的意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外與課題相關技術領域研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 國內(nèi)外高速通信協(xié)議現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內(nèi)外相關技術的簡析11-12
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 接口系統(tǒng)相關技術基礎13-33
• 2.1 引言13
• 2.2 PCI Express系統(tǒng)體系結構13-23
• 2.2.1 PCI Express的設備分層13-16
• 2.2.2 事務路由16-17
• 2.2.3 基于數(shù)據(jù)包的事務類型17-21
• 2.2.4 PCI Express配置空間21-22
• 2.2.5 中斷機制22-23
• 2.3 PCI Express端點IP核23-24
• 2.4 Aurora IP核24-28
• 2.4.1 Aurora協(xié)議24-25
• 2.4.2 用戶接口25-28
• 2.5 DDR2 緩存技術28-32
• 2.5.1 基本結構原理28-29
• 2.5.2 基本操作命令29-30
• 2.5.3 初始化過程30-32
• 2.6 本章小結32-33
• 第3章FPGA邏輯設計33-51
• 3.1 引言33
• 3.2 系統(tǒng)總體設計33-34
• 3.3 DMA控制邏輯設計34-42
• 3.3.1 DMA傳輸基本流程34-35
• 3.3.2 DMA控制器邏輯設計35-42
• 3.4 DDR2 邏輯設計42-45
• 3.4.1 ddr2 時鐘模塊43-44
• 3.4.2 ddr2_fifo_x1 模塊44-45
• 3.5 Aurora接口邏輯設計45-50
• 3.5.1 幀接口模式傳輸45-47
• 3.5.2 Aurora_top模塊設計47-50
• 3.6 本章小結50-51
• 第4章 應用程序設計51-57
• 4.1 引言51
• 4.2 應用程序概述51-52
• 4.3 應用程序開發(fā)52-56
• 4.3.1 應用界面層設計52-53
• 4.3.2 多線程設計53-54
• 4.3.3 驅動層設計54-56
• 4.4 本章小結56-57
• 第5章 接口卡設計仿真及測試57-67
• 5.1 引言57
• 5.2 接口卡仿真驗證57-61
• 5.2.1 非報告事務生成模塊仿真58
• 5.2.2 完成事務生成模塊仿真58-59
• 5.2.3 ddr2 時鐘模塊仿真59
• 5.2.4 FIFO模塊仿真59-60
• 5.2.5 aurora發(fā)送接口模塊仿真60
• 5.2.6 aurora_top模塊仿真60-61
• 5.3 實際系統(tǒng)測試61-66
• 5.3.1 DMA控制器測試61-62
• 5.3.2 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試及測試62-66
• 5.4 本章小結66-67
• 結論67-68
• 參考文獻68-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文71-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 杜旭;于洋;黃建;;基于FPGA的高速串行傳輸接口的設計與實現(xiàn)[J];計算機工程與應用;2007年12期

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  本文關鍵詞：基于FPGA的高速PCIe光纖接口卡設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：304841