面向嵌入式系统的数据传输与交互技术
发布时间：2021-01-07 13:38
随着实时信息处理系统的发展,各种嵌入式实时系统之间及内部的数据传输与交互的要求也越来越高。本论文研究面向嵌入式系统的数据传输与交互技术,以满足系统对实时大数据的交互以及通用性和可扩展性的需求。本论文提出并设计完成了一种基于FPGA的高性能嵌入式数据交互平台,实现了该平台内部处理器与各分布式模块的高性能数据交互,以及平台对外的高速数据传输。主要的工作有以下几点:1、基于RocketIO接口设计了平台对外的数据交互方式,可以根据不同的应用需求自由定制交互协议,制定了校验机制使得系统具有灵活性和安全性等特点。2、使用AXI协议编写了模块内部的DDR数据存储读写逻辑,其良好的可扩展性能够满足高吞吐、大容量场景的设计需求。3、基于PCI-Express总线设计了处理器与分布式模块的DMA交互机制,实现了稳定、低延时的数据传输功能,配置的动态寄存器可以对系统进行实时参数修改。4、设计实现了整个系统的互连模块,对于不同时钟域之间的数据进行协调控制,完成了不同协议间的数据组包功能。本论文通过仿真实验和实际硬件平台测试对系统功能进行验证:其结果表明在平台间数据交互时,带有校验的传输效率可接近理论值;处理...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCIE接口的高速数据传输系统设计[J]. 张彪,宋红军,刘霖,胡骁,李洋. 电子测量技术. 2015(10)
[2]基于FPGA的AXI4总线时序设计与实现[J]. 马飞,刘琦,包斌. 电子技术应用. 2015(06)
[3]基于RocketIO的FPGA互连研究及应用[J]. 席鹏飞,范晓星,冉焱. 电子科技. 2015(01)
[4]IBERT在FPGA中的应用[J]. 徐妍,马丽珍,张丽. 电子科技. 2012(07)
[5]军用嵌入式计算机发展浅谈[J]. 孟英谦. 国防制造技术. 2011(03)
[6]基于VPX高速综合信息处理平台设计[J]. 洪艳,沈利华. 导弹与航天运载技术. 2011(03)
[7]基于PowerPC的雷达通用处理机设计[J]. 史鸿声. 雷达科学与技术. 2011(02)
[8]RocketIO在高速数据通信中的应用[J]. 武荣伟,苏涛,梁中英. 通信技术. 2010(11)
[9]FPGA器件设计技术发展综述[J]. 杨海钢,孙嘉斌,王慰. 电子与信息学报. 2010(03)
[10]多速率数据采集与处理系统的设计与实现[J]. 张杰,胡世安,龙子夜,甄玉. 电子测量与仪器学报. 2009(S1)
硕士论文
[1]面向信号模拟的实时数据采集与块数据传输技术研究[D]. 黄鸿靖.浙江大学 2018
[2]基于PCIE的DMA高速数据传输控制器的设计与实现[D]. 曹科庭.电子科技大学 2015
[3]基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计[D]. 李挺.燕山大学 2013
[4]基于RocketIO高速串行通信接口的研究与实现[D]. 苏秀妮.西安电子科技大学 2013
[5]DDR3 SDRAM控制器的设计和验证[D]. 黄云翔.华南理工大学 2012
本文编号：2962657
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＦＰＧＡ结构单元??其中ＣＬＢ为ＦＰＧＡ的核心部件，也是最为丰富的资源，由ＳＬＩＣＥＬ于ＳＬＩＣＥＭ??
ＧｔＷ?Ｔ？Ｓｒｔ９？）（０ｔｅａｅｉｆ？?｜Ｉ３．１?＾ｂ＞／？?－？？８４Ｓ－＊？０?如?乃??ＣＴ３Ｐ?＾?１＾＊?－？■??Ｈｍ￥￥ｍ?－ｉ，＊２?１，－２?■?ｔ?＊１?－Ｄ?－１，－２?－ｔ?－２?１？?－２??ＩｘｉｍＯｍｔ?２＾－３?－３ｔ．?－２Ｌ?－３?－．Ｄ?２ｉ．?－５?２ｔ．?－Ｊ?－２ｔ＊－Ｓ?－２ｉ??＾?Ｔｇ啣抝?－１，－２?－ｔ?－１，?－２?Ｕ?－ｉ，?－．２?－ｉ，?－２?Ｕ?－ｔ??图２．２?ＦＰＧＡ资源示意一［１１１??Ｖｉｒｔｅｘ－７系列芯片与前一代的Ｖｉｒｔｅｘ－６相比，系统性能翻了?一番，功耗降低??一半，信号处理能力提升１．８倍，１／０带宽提升１．６倍，存储器带宽提升２倍。拥??有高达２Ｍ的逻辑单元，集成性高，是业界密度最高的ＦＰＧＡ；实现２．８Ｔｂ／ｓ总??串行带宽，支持多路高速数据传输；与多芯片解决方案相比，Ｂ０Ｍ成本削减４０％，??６??
浙江大学硕士专业学位论文?课题涉及技术介绍??总功耗降低７０％；具有可扩展的优化架构、综合全面的工具、ＩＰ?（Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ??Ｐｒｏｐｅｒｔｙ）梭以及ＴＤＰ，支持高级雷达系统和高性能计算机系统。其各世代芯片??资源见图２．２。??‘?．???ＳｙＵｖｍ?Ｌ（＾ｃ?（Ｋ）?Ｈｉ?４＊４?ｆｏＳ?１?ｉｕ?１．４Ｓ１??ｃｉｂ?ｎ％＞－ｎ〇ｉＫ?ｊｒｍｍｏ?９９ｒ＞．ｏ＊ｏ?ｉ／ｊｎｊｏｏ?１．１２＾．７２０??ＣｔＡｌＵＴｓ?Ｉ４Ｓ．４４０?２０３．１２９?２４２．？０Ｏ?Ｕｌ．６？Ｑ?Ｍ９７．＾Ｋ?Ｓ）７?６００?Ｍｉ．ＭＯ??Ｍｒａｍｕｍ?ｔＭｔｒｔｂｕｔｖｄ?ＲＡＭ?（Ｋｂ）?４?ＪＷ?Ｓ．９０８?７．ＯＳ０?９．１＊０?Ｕ．７７Ｕ?４＞Ｊ〇〇?ＵＬＭＯ??ｍｏｃｆｃ?ｆｔＡＭＡ＿Ｏｗ／ＣＣＣｔｌ６Ｋｂ？？＾ｉｌ?ｉｂＯ?Ｖ？０?６００?ｉ．０？０?Ｘ．６Ｊ０?？?ＭＯ?，．ｌ？〇??ＭｏｃｋｌｔＭｗｌＡｉｒ〇（ｌ？？ｌ＞？Ｍｉ＞ｌ?７３０?Ｌ（ＭＯ?Ｋ２Ｓ？?１．１６０?１．２４０?ｌ．ＵＯ?（３２０??Ｔｏｕｔ?ＢＭｒｈ?ＨＡＭ?（ｆｙｌｂ）?１２?７?１９０?２１?Ｉ?ＵＯ?Ｓ６?９?Ｗ?１?７Ｓ?＜４??ＣＭＴ?（１ＭＭＣＭ．?２?ｍ？）?６?１０?１０?Ｌ２?２２?１６?２４??ｔ／〇?ＯＵ?２４?４０?４０?４４?Ｓ４?Ｍ?ｔ＞４??？丨?ｎｄＭｌ?辦?ｌ／０？?ＸＨＩ?４１ｆｔ?４１６?ＵＯ?５Ｔ＞?ＶｔＯ?６７＊??ＭＡｉｔｍｕｍ?Ｈｌ＞?Ｉ／Ｏ?Ｐａｔｒ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCIE接口的高速数据传输系统设计[J]. 张彪,宋红军,刘霖,胡骁,李洋. 电子测量技术. 2015(10)
[2]基于FPGA的AXI4总线时序设计与实现[J]. 马飞,刘琦,包斌. 电子技术应用. 2015(06)
[3]基于RocketIO的FPGA互连研究及应用[J]. 席鹏飞,范晓星,冉焱. 电子科技. 2015(01)
[4]IBERT在FPGA中的应用[J]. 徐妍,马丽珍,张丽. 电子科技. 2012(07)
[5]军用嵌入式计算机发展浅谈[J]. 孟英谦. 国防制造技术. 2011(03)
[6]基于VPX高速综合信息处理平台设计[J]. 洪艳,沈利华. 导弹与航天运载技术. 2011(03)
[7]基于PowerPC的雷达通用处理机设计[J]. 史鸿声. 雷达科学与技术. 2011(02)
[8]RocketIO在高速数据通信中的应用[J]. 武荣伟,苏涛,梁中英. 通信技术. 2010(11)
[9]FPGA器件设计技术发展综述[J]. 杨海钢,孙嘉斌,王慰. 电子与信息学报. 2010(03)
[10]多速率数据采集与处理系统的设计与实现[J]. 张杰,胡世安,龙子夜,甄玉. 电子测量与仪器学报. 2009(S1)
硕士论文
[1]面向信号模拟的实时数据采集与块数据传输技术研究[D]. 黄鸿靖.浙江大学 2018
[2]基于PCIE的DMA高速数据传输控制器的设计与实现[D]. 曹科庭.电子科技大学 2015
[3]基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计[D]. 李挺.燕山大学 2013
[4]基于RocketIO高速串行通信接口的研究与实现[D]. 苏秀妮.西安电子科技大学 2013
[5]DDR3 SDRAM控制器的设计和验证[D]. 黄云翔.华南理工大学 2012
本文编号：2962657
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