基于Aurora V8.3与PCI协议的高速数字图像传输

针对Virtex-5 FPGA Aurora V5.3协议使用复杂和芯片成本高的问题,文中提出了一种采用Artix-7 Aurora V8.3协议进行高速图像传输设计的新方法。系统使用该协议,以AXI4-Stream作为内部链路进行高速数字图像的传输;利用PCI接口通过DMA技术实现了数据交互。用双路光纤传输图像数据进行测试,实验结果表明,传输速率为131Mbit·s-1,且稳定、可靠,为高速图像传输设计提供了一种思路。

支持多从机全双工通信的IP核互联模型

针对CPU、SPI与UART之间数据传输效率低和CPU指令执行效率低的问题,提出一种支持数据并行处理的IP核互联模型。通过设计AXI4主机转接口和扩展3条ARMv4自定义指令实现CPU与AXI4总线的互联;并设计AXI4从机转接口,克服APB转换桥的不足,使AXI4总线可与多个从机同时进行支持流水线操作的全双工通信。整个设计采用Verilog进行结构级描述并通过了Modelsim仿真。实验结果表明,本文设计的模型与目前市面上的AXI4互联模型相比,具有很高的带宽和数据传输效率;CPU执行所有测试指令只需要36个时钟周期,在数据传输完毕之前有156个空闲时钟周期,从而具有很高的指令执行效率。

通用型芯片级光纤通信接口设计

为解决芯片与外部设备的海量数据实时传输的问题,本文以光纤通信技术为基础设计数据传输接口,在接口内分层搭建通信协议及交互接口架构,实现了网络各层之间的通信与校验工作.利用AXI4-Stream总线应用范围广且具有强大支持平台的优势,将AXI4-Stream接口作为芯片级数据交换接口,为突发性高速数据传输提供了支持.该接口支持UDP/IP协议封装格式,使其能灵活兼容于各类上层应用;支持通过可编程接口配置传输层端口号、IP地址及MAC地址;应用流水线技术及多进程并行处理技术,在控制面积及功耗的条件下,减少数据传输延迟,优化接口处理性能.最后通过光纤将片内数据传输到PC机进行了验证,数据传输速率可达9.691 Gbps,满足芯片与外部设备海量数据高速传输需求.