基于FPGA支持PCI接口的片上系统实现

介绍了基于Xilinx中嵌入PowerPC的片上系统设计,通过一个OPB-PCI总线桥实现了PowerPC与主机间的PCI接口通信。最终结果表明,这种实现方法简单、快捷、可靠,并且可以很方便地实现数据的片上处理,具有很强的灵活性和可扩展能力,作为高速通信和数据处理的片上系统平台有很好的应用前景。

高性能PCI驱动程序的关键技术

为了提高基于PCI互连多处理器之间大量数据的有效传输,提出了一种针对PCI设备数据传输的驱动程序设计方法。首先描述了嵌入式处理平台由通用处理器PowerPC与数字信号处理器(DSP)组成,DSP处理器需要将处理的图像及视频等数据发送给PowerPC处理器,PowerPC负责事务性管理及远程网络传输,然后讨论了Linux操作系统下PCI数据传输驱动程序设计的关键技术,如DMA传输技术、零拷贝技术等。通过在PowerPC和DSP双处理器平台上进行编程测试,实验结果表明,采用该关键技术设计的PCI驱动程序明显提高了PowerPC与DSP之间的数据传输能力。

基于FPGA的运动控制卡的设计和实现

基于FPGA的运动控制卡采用脉冲加方向的闭环控制方式,具有结构简单,集成度高、实时性好等优点。从硬件的构成、设计和算法实现等方面入手,阐述了运动控制卡的设计和开发。用硬件描述语言VHDL(very high speed integrated circuitHDL)和原理图结合的方式对FPGA编程实现系统的主要硬件逻辑和算法,从而提高了系统的灵活性和移植性。在硬件算法上,采用乒乓操作处理高速的分频倍数数据流,提高了系统的实时性和控制精度;并且提出了一种基于加二计数器的分频算法,实现任意分频倍数的分频。利用嵌入式调试工具SignalTap对运动控制卡进行硬件调试和仿真,给出了相应的误差分析。

基于TMS320C6455的高速数据传输系统设计

设计了一种基于TMS320C6455的高速数据传输系统。数据输入和输出分别通过USB接口和PCI接口来实现,控制模块通过FPGA来完成。该系统的优势在于可以借助TMS320C6455DSP强大的信号处理能力来实现各种图像处理算法。该系统针对减少存储的需求,实现了一种SPIHT图像编码算法。该文给出了整个系统的运行测试结果,该系统可以广泛应用于各种数据传输系统以及图像处理算法验证系统的研制。

一种高速路由器的设计方案和开发策略

随着Internet的迅速发展和网络安全要求的不断提高,国产高速路由器的设计和开发势在必 行。本文首先说明了高速路由器的技术特点,然后介绍了国内外的研究现状产品动态。接着 详细讨论了高速路由器的设计目标和技术方案,最后对高速路由器的前景进行了分析预测。

机载高分辨率遥感图像实时压缩系统研究

介绍了图像压缩系统的5种主要架构,分析、比较了这5种架构的优缺点。基于现场可编程门阵列(FPGA)的图像压缩系统架构,提出了一种适合机载应用的高分辨率遥感图像实时压缩系统,该系统具有体积小、功耗低的特点。另外,还针对JPEG-LS(JPEG-Lossless)算法的特点,提出了一种简单有效的位率控制和抗误码方法,并在基于VIRTEX-ⅡFPGA的实时压缩系统中进行了具体应用,实现了机载遥感图像的无损和近无损图像实时压缩。该系统预留了充分的硬件资源,可支持EZW和SPIHT等复杂度较高的高倍率图像压缩算法的应用。

中标麒麟下基于PCIe总线的时统板驱动实现

时统板作为保证时间同步的板卡在装备系统上有着重要的应用,具有高精度、小型化特点。外设部件互连高速串行标准(PCIe)总线有效提高了数据传输的速率和质量,因此基于PCIe总线的时统板能保证时间同步的可靠性。在中标麒麟操作系统下实现PCIe时统板驱动,设计了使用时统板定时给本地时间校时的服务。通过对比直接读取时统板时间与读取被时统板定时校准的本地时间的误差,说明了所设计的时统板驱动稳定和有效;同时,拓展了时统板应用。

一种嵌入式VPN网关系统的设计与实现

在分析IPSec协议数据处理基础上,提出采用嵌入式主处理器和协处理器分别处理IPSec协议中控制层面任务和数据层面任务的方案,并实现了一种基于S3C2510网络处理器和μCLinux操作系统的嵌入式IPSecVPN网关系统。

基于DM642的MPEG-2传输流解复用再复用系统设计

为了提高视频流传输系统的性能,并简化设计,提出了一种基于TI DM642处理器的MPEG-2传输流解复再复用系统设计。与以前的设计相比,该设计由于充分利用了DM642处理器内部的Video Port、PCI、EDMA等硬件特性,从而提高了系统性能。同时还提出了一种基于VIC Port的PCR校正方法,用于简化PCR校正的实现。测试表明,该设计能对传输码率为80Mbps的传输流进行实时解复用再复用,从而满足了实际应用对码率的要求。

通航固定翼飞机飞行模拟器接口系统

飞机飞行模拟器接口系统将座舱设备(开关、电位器和航空电子设备等)的状态通过网络通信实时传输到飞行性能仿真分系统供其解算使用,接口系统中数据采集方式对采样数据结果有着至关重要的影响.介绍数据采集方式,基于外设部件互连(PCI)标准总线的优势,提出在座舱内利用信号转接卡和分段式线缆布局缩短解决问题的时间.实践证明在工程应用中运用PCI总线采集数据可以有效地降低成本,提高实时性和稳定性.

密码卡虚拟化技术研究与实现

密码卡是一种密码设备,位于网络安全平台的物理层,通过各种密码算法为上层应用系统提供加解密、数字签名等密码运算服务。从云计算安全方面考虑,密码卡需要具备高速运算的特点,并且需要通过虚拟化技术实现高并发性。密码卡作为输入/输出(Input/Output,I/O)设备面临的挑战是,如何在虚拟化的情况下获得良好的I/O性能并有效地共享I/O设备。目前I/O虚拟化技术的发展相对滞后,影响了虚拟机的整体性能。基于此,该文提出了3种密码卡虚拟化设计方案,实现了基于现场可编程门阵列(FPGA)的软件虚拟化密码卡和基于单根I/O虚拟化技术的硬件虚拟化密码卡。在实际应用中,虚拟化密码卡通过高速外设部件互连标准(PCI-E)总线内置于服务器中,具备高性能并且通过软件调度可以被多用户共享。结果表明,该技术可应用于金融、电信等信息安全领域,具备广阔的应用前景。

一种PCI总线接口的设计

对外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线接口进行分析和研究,提出一种PCI总线接口的设计方案。利用模块化的设计方法设计PCI总线接口,并介绍主/从接口状态机模块和工作过程。用Modesim软件对PCI接口的硬件设计进行功能仿真。仿真结果表明,该设计能够满足PCI总线的时序要求。

高性能CPCIe总线主模块散热热管设计与分析

随着抗恶劣环境计算机技术的发展,计算机性能提高的同时对散热的要求也越来越高。传统的冷板被动散热方式已无法满足高性能模块的散热需求,因此,热管技术急需应用到抗恶劣环境计算机系统中。将热管技术与高性能紧凑型外设部件互连(快速)(CPCIe)、高性能计算架构设计技术相结合,提出了一种CPCIe主模块热管散热技术,并对其进行理论分析、设计和试验验证。该技术已成功应用,经测试能够有效提高主模块的散热性能。

Linux下PCI-Express驱动研究

外设部件互连标准(PCI)是目前个人电脑中使用最为广泛的接口,其位宽为32位或64位,工作频率为33 MHz,最大数据传输率为133 MB/s(32位)和266 MB/s(64位)。PCI-E是PCI最新的发展方向,其具有串行、点对点传输,每个传输通道独享带宽、支持双向传输模式和数据分通道传输模式等特点;在PCI-E 3.0规范中,X32端口的双向速率高达320 Gbps,可以满足新一代的I/O接口需求。

一种基于PCIE总线的改进分散集聚DMA的设计

随着雷达数据记录回放系统对数据传输速率的要求越来越高,提出了一种基于外设部件高速互连标准(PCIE)总线的多通道分散集聚DMA的改进方法。针对现有分散集聚DMA获取、更新描述符需要DMA控制器与驱动频繁握手的不足,提出了一种通过集中传输DMA描述符链表给FPGA的方法,基于该方法设计了一种改进的DMA控制器,实现了雷达数据的连续传输,并能够与雷达信号处理系统配合,实现雷达数据的流水传输与处理。该设计具有良好的稳定性,实际测试的数据传输速率最高能达到1500MB/s,能够满足雷达数据的高速传输。

基于不同总线协议的DMA控制器研究进展

随着计算机技术的飞速发展,对大规模数据传输和处理效率的要求越来越高。直接存取存储(DMA)控制允许设备和存储器之间直接进行高速数据传输,有效提升了数据传输效率,因而得到广泛的研究。综述了基于不同总线架构的DMA控制器的研究进展。首先,在分析传统中央处理器(CPU)传输数据局限性的基础上,阐述了DMA控制器与总线结合的重要性。其次,重点探讨了基于高级微控制器总线架构(AMBA)和高速外设部件互连标准(PCIe)两种常用总线协议的DMA控制器的研究进展,从频率、传输速率、功耗等方面进行性能比较和分析总结,并在此基础上展望了未来基于这两种总线协议的DMA技术的发展方向。最后,介绍了基于其他总线协议的DMA控制器的研究进展,在分析其性能优势的基础上为新型DMA控制器设计提供新思路。

保护FPGA输入端的齐纳二极管

虽然5V电源逻辑在很多应用中仍很常见,但大多数FPGA都支持3.3V以及更低的接口电平。FPGA应用说明通常建议,当把一只FPGA连接到较高电压电平时,FPGA的I/O块中要用PCI（外设部件互连）总线箝位二极管，