基于FPGA实现的数据高速传输与存储的研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:li2008shuai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在互联网、航天、生物、土木、测量仪器等领域,科研工作者们越来越依赖于对大规模数据的分析和利用。尤其在土木测量领域,科研人员需借助于建筑物的实时、高分辨率的图像进行力学上的分析。虽然相机阵列的使用解决了高分辨率图像采集的问题,但是对数据的传输、存储速率以及传输通道的可扩展性又提出了更高的要求。本课题旨在研究并设计一套基于PCI-E点对点数据交换的传输方案,以满足数字图像测量系统对数据传输与存储的需求。本文首先通过实验分析了传统图像传输和存储系统的缺陷,并据此对系统需求进行了详细的分析。从数据传输的速率、存储结构以及同步性能几方面入手,研究并制定出了基于PCI-E Switch专用芯片以及FPGA主控设备的PCI-E点对点的数据交换方案。在系统设计中,本文采用Xilinx XC7K325T作为主控芯片,并基于此设计了PCI-E接口模块、链式DMA模块、AXI片内总线控制模块、系统时钟与复位模块以及FPGA端核心用户逻辑部分。为了验证硬件逻辑的完整性和有效性,以及PCI-E硬核和DMA引擎的数据收发能力,设计了一套基于上位机的验证方案。通过底层驱动程序的控制,实现主机内存与PCI-E设备内存的点对点数据交换,并获取了PCI-E设备的性能参数。其次,本文对PCI-E TLP包格式及路由原理进行了详细的分析,根据PCI-E Switch工作原理介绍了寄存器的配置过程。最后研究和设计了FPGA主控端的控制逻辑,由AXI片内总线发起DMA直接对PCI-E总线读写的控制,满足PCI-E设备间数据点对点传输的路由原理。本文设计了一套基于PCI-E点对点通信的数据传输与存储系统,并给出了主控端核心部分的设计、实验及仿真。实验结果表明,FPGA主控端硬件逻辑所产生的PCI-E链路数据正确,并能够实现单通道300MB/s以上的传输速率,可以满足PCI-E设备间大数据量点对点的传输需求。
其他文献
<正>塑料件的丝印是塑料制品的二次加工(或称再加工)中的一种。所谓二次加工就是在塑料制品注射成型后,再进行一次表面装饰性的处理,比如:塑料电镀、塑料喷涂、塑料烫印、塑
本文根据全球产业网络的复杂网络特征和地域特征,构建由硬件设施、管理制度和治理体制三个层面组成的港口活动结构化分析模型,通过该模型分析了迪拜港口在融入全球产业网络中
我们国家在加入了世界贸易组织(WTO)后,社会经济效益和国际地位正在不断地提升,我国各个领域的企业在经济全球化之下大力发展,相互之间的利益竞争也变得异常激烈。在如此巨大
海水淡化装置可以有效降低用水成本,但其故障后不能及时维修便会带来诸多不便。结合多次海水淡化装置检维修经验,给出装置常见故障的处理办法及维保注意事项。
本文首先探讨在绩效审计中开展效率性评价的意义,继而分析审查和评价效率性的难点问题,并结合各国实践,尝试构建效率性评价指标体系。
依据HG2935-2000饲料级—硫酸亚铁标准规定,对重铬酸钾滴定法测定硫酸亚铁含量的不确定进行了评定,建立了测量过程中各个分量的数学模型,并估算了各不确定度分量对总不确定度
本文以我国宏观经济信息质量的现状与问题分析为切入点,在科学界定宏观经济信息质量内涵的基础上,构建以国家层面的宏观经济信息质量为对象,微观、中观、宏观紧密联系,宏观经
目的:探讨扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)对胰腺黏液性囊性肿瘤良恶性的鉴别诊断价值。方法:回顾性分析45例胰腺黏液性囊性肿瘤的DWI图像,测量肿瘤表观弥散系数
设备综合效率(OEE)是全面生产维护(TPM)的重要组成部分,在对OEE算法进行改进的基础上提出了以设备综合效率为基础的设备效率指标系统,并通过这套指标系统对企业设备或生产线