基于PCI Express总线的高速光纤接口卡的设计与实现

针对高速数据采集和远程传输的需求,提出了一种基于PCI Express总线的高速光纤接口卡的设计方案和功能实现。该接口卡基于单片Virtex-5 FPGA,采用PCI Express总线架构,以LocalL-ink做为内部链路,并利用Aurora协议实现远距离光纤传输。通过采用DMA的数据传输方式,接口卡的传输速率达到了700 Mb/s。

PCI Express协议实现与验证

称为第3代I/O接口技术的PCI Express总线规范的出现,从结构上解决了带宽不足的问题,有着极为广阔的发展前景。基于Verilog HDL硬件描述语言及可综合化设计理念,完成了PCI Express IP核RTL代码的设计。IP核代码使用Verilog HDL语言编写,分模块、分层次地设计了事务层、数据链路层和物理层的逻辑子层,并进行了可综合化设计与代码风格检查。对设计的PCI Express IP核的功能分别从协议层次和应用层次进行了验证。具体实现上,采用Denali公司的PureSuite测试套件对IP核的协议兼容性进行验证,验证范围覆盖了IP核的3个层次以及配置空间,采用QuestaSim仿真工具对IP核的应用层进行验证。仿真结果表明,设计的PCI Express IP核工作正常,性能优良。

卫星通信高速数据传输系统设计

设计一种用于卫星通信的高速数据传输系统。该系统采用Virtex-5系列现场可编程门阵列,由PCI Express通信模块和基于Aurora协议的光纤通信模块组成,具有双单工同时收发的特点。测试结果表明,该系统的PCI Express通信模块可实现8路通道工作模式,光纤通信模块的数据传输速率达到1.25 Gb/s,能有效模拟星载数据的下发和地面站对卫星的遥控。

一种新型高效共享的并行I/O系统

如何有效地解决I/O瓶颈问题,一直是高性能并行计算机有待解决的关键技术。该文提出了一种高效共享的并行I/O系统——HPPIO,该系统基于CC-NUMA并行系统结构,采用了一系列高效共享、并行I/O技术。该文对其分布与集中相结合的高效共享并行I/O系统结构、基于PCI Express的高性能I/O控制器设计等进行了介绍。