為滿足CSNSRCS射頻系統(tǒng)對短時間內(nèi)大量射頻信號數(shù)據(jù)記錄和存儲的要求,開發(fā)了基于PCI Express總線和Serial RapidIO互聯(lián)通信技術(shù)的高速射頻信號傳輸與存儲系統(tǒng)。系統(tǒng)采用Xilinx FPGA作為主控制器實現(xiàn)協(xié)議包的解析、數(shù)據(jù)的DMA傳輸和動態(tài)緩存,再配合高速的SSD固態(tài)硬盤能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)2 GB/s的數(shù)據(jù)傳輸和寫磁盤存儲速率。 

【文章來源】：核電子學(xué)與探測技術(shù). 2020,40(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１射頻位號控制與監(jiān)控平臺整體的硬件架構(gòu)??ＰＣＩ?Ｅｘｐｒｅｓｓ光纖通信卡通過Ｘｉｌｉｎｘ??－２?ＰＣＩ?Ｅｘｐｒｅｓｓ光纖通信程序的設(shè)計??

ＧＴＸ通道來實現(xiàn)兩路４ｘ?ＳＲＩＯ接口，接收由??光纖傳輸過來的數(shù)據(jù)。同樣８ｘ?ＰＣＩ?Ｅｘｐｒｅｓｓ??接口由相鄰ｂａｎｋ的兩個Ｑｕａｄ的８個ＧＴＸ通??道來實現(xiàn)的。??２．２程序的整體架構(gòu)設(shè)計??ＦＰＧＡ程序采用分層模塊化的結(jié)構(gòu)，根據(jù)??數(shù)據(jù)流的方向分為數(shù)據(jù)包的接收模塊、包格式??解析模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、ＡＸＩ內(nèi)存映射接口??控制模塊和ＰＣＩ?Ｅｘｐｒｅｓｓ數(shù)據(jù)流模塊，如圖２??所示。??＜ｓｎｕｒ??４ｘｓｍｎ－??Ｓ〇ｍｒ．＜，地址??數(shù)據(jù)包的接收模塊??—ｇ??＾＾??Ｓｅｒｉ．ｉｌ?ＲａｐｉｄＩＯ?Ｇｅｎ２??Ｅｎｄｐｏｉｎｌ?ＩＰ核??包格式解析模塊＿??ＡＸ１４－Ｓｌｍｉｍ??數(shù)據(jù)包的接收模塊??寫數(shù)據(jù)??Ｔ＾ｌｕｌｌ??Ｓ＊＇ｒｉａｌ?ＲａｐｉｃｉｌＯ?（ｉｃｎ２??Ｅｌｉ山ｘ＞ｉｎｆ?ＩＰ核??包格式解析模塊??｜［）＆寫地址??ｅｍｐｔｙ??＾ｌｌｌ＇Ｏ??＾?：??—？??？?ＦＩＦＯ＿Ｎ＾Ｍ－ｌ??數(shù)據(jù)緩存模塊??讀地址??ＭＩＣｉ?略??ＡＸ１４內(nèi)存映射??接口控制校塊??ＪＬ??ＡＸＩ?Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ?ＩＩ＊核??？ＡＸＩ４?Ｍｅｍｏｒ＞?Ｍａｐｐｅｄ??Ｉ??ＤＭＡ?Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ??ＰＣＩ?Ｅｘｐｒｅｓｓ?ＩＰ＾；??ＰＣ］?Ｅｘｐｒｅｓｓ數(shù)據(jù)流模塊??圖２?ＰＣＩ?Ｅｘｐｒｅｓｓ光纖通信板ＦＰＧＡ程序的整體架構(gòu)??２．３數(shù)據(jù)包的接收模塊??存儲系統(tǒng)通過２路４ｘ?ＳＲＩＯ接口?ＳＲＩＯ接??收低電平控制系統(tǒng)中射頻信號控制與處理系統(tǒng)??發(fā)送過來的ＳＲＩＯ數(shù)據(jù)包。程序的數(shù)據(jù)包的接??收模塊采用Ｘｉｌｉｎ

ｓ?ＩＰ?核驅(qū)動，??通過８ｘ?ＰＣＩ?Ｅｘｐｒｅｓｓ接口讀取緩存到ＤＤＲ３??內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。ＩＰ核支持４路的Ｈ２Ｃ（Ｈｏｓｔ??ｔｏ?Ｃａｒｄ）和?４?路的?Ｃ２Ｈ（Ｃａｒｄ?ｔｏ?Ｈｏｓｔ）?ＤＭＡ??引擎，本系統(tǒng)只使用了?Ｃ２Ｈ引擎，接口配置為??ＡＸＩ４內(nèi)存映射接口。??上位機程序發(fā)起Ｃ２Ｈ傳輸讀�。校茫�??Ｅｘｐｒｅｓｓ光纖通信ＦＰＧＡ板卡的數(shù)據(jù)，并以文??件的形式寫人ＳＳＤ固態(tài)硬盤中。程序可以分??為Ｃ２Ｈ傳輸發(fā)起部分和ＤＭＡ傳輸完成后寫??文件部分，程序流程圖如圖５所示。??開始）??ｒｗ??喪找設(shè)備，獲取ＰＣＩ?Ｅｘｐｒｔ？ｓ！??ＤＭＡＣ２Ｈ設(shè)備句柄??初始化Ｃ２Ｈ傳輸．包括讀取??數(shù)據(jù)大小，分配ｂｕｆｆｅｒ空間??是否獲�。林菩咆稚陷�??創(chuàng)建Ｃ２Ｈ傳輸描述符??將描述符寫入寄存器Ｃ２Ｈ?ＳＧＤＭＡ?Ｄｅｓｃｒｉｐｌｏｒ??ｈｍ?Ａｄｄｒｅｓｓ?（?０ｘ５０８０?）和寄介器Ｃ２ＨＳＧＴ）ＭＡ??Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ?Ｈｉｇｌｉ?Ａｄｄｒｅｓｓ?（?０ｘ５０８４?）??將剩卜‘的描述符的數(shù)Ｍ，即傳輸?shù)拇螖?shù)??寫入寄存器Ｃ２Ｈ?Ｓｆ；Ｔ）ＭＡ?�。荆螅悖颍椋穑�？ｒ??Ａｄｊａｃｅｎｔ?（?０ｘ５０８８?）??將寄存器Ｃ２Ｈ?Ｃｈａｎｎｅｌ?Ｃｏｎ丨ｒｏ丨（０ｘ１００４?）??的ｈｉｕ＞置丨，使Ｃ２Ｈ引擎啟動??讀寄存器ＩＲＱ?Ｂｌｗｋ?Ｃｈａｎｎｅｌ?Ｉｎｌｅｒｒｕｐ丨?Ｒｅｑｕｅｓｔ??（０ｘ２０４４），判斷發(fā)送中斷的Ｃ２Ｈ的通道??Ｂ、：寄符器Ｃ２Ｈ?Ｃｈａｎｎｅｌ?ＳｌａＵ丨ｓ?（?Ｏｘ?丨０４４?）和奇存??５｛ｉ￥Ｃ２Ｈ?Ｃｈａｎｎｅｌ?Ｃｏｍ｜）ｌｅｌｅｄ?Ｄｅｓｃｒ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3327319