本論文重點分析了Pci總線接口的設計.對Pci總線協(xié)議的分析理解是進行Pci總線接口設計的前提,而對Pci總線接口的功能分析和結(jié)構劃分是設計的關鍵.本文在理解協(xié)議的基礎上,對Pci總線接口的整體設計和子模塊的劃分以及Verilog實現(xiàn)進行了詳細的分析和闡述,并編寫測試激勵程序完成功能仿真,最后通過PCB試驗板進行了測試.我們設計了DMA控制器作為Pci總線接口板的應用,對DMA的Top層結(jié)構和各個子模塊及其與Pci總線的接口等都做了詳細的劃分.論文中FIFO的實現(xiàn)也做了詳細的描述.但由于時間的限制,代碼的編寫和仿真還沒完成.這也是本項目需要進一步完善的地方.
標簽： FPGA Pci 總線接口
上傳時間： 2013-06-12
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本文研究的主要內(nèi)容是應用可編程器件FPGA來作Pci總線從模塊設計.文中首先分析了可編程器件在Pci總線產(chǎn)品設計中的可行性和應用前景,接著對Pci總線協(xié)議作了一個系統(tǒng)的介紹,然后分析了Pci總線從模塊接口電路的結(jié)構,提出了子電路模塊的具體實現(xiàn)方案,最后在Xilinx ISE開發(fā)環(huán)境下采用Xilinx公司生產(chǎn)Spartan2E系列的器件XC2S300E來設計接口電路.并設計了驗證電路板,在PC機主板上對設計進行功能驗證,驗證結(jié)果表明設計正確,達到了設計要求.為今后對Pci總線接口進一步的研究奠定了基礎.
標簽： FPGA Pci 總線 接口設計
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：gxohao
隨著信息技術和電子技術的進步和日益成熟，計算機數(shù)據(jù)采集技術得到了廣泛應用。由于ISA數(shù)據(jù)采集卡的固有缺陷，Pci接口的數(shù)據(jù)采集卡將逐漸取代ISA數(shù)據(jù)采集卡，成為數(shù)據(jù)采集的主流。為了簡化Pci數(shù)據(jù)采集卡結(jié)構，提高數(shù)據(jù)采集可靠性，本文研究并開發(fā)了一種基于FPGA的Pci結(jié)構的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)。 論文對Pci對目標設備數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)的原理和方法進行了深入研究，設計了基于FPGA的Pci數(shù)據(jù)采集卡的硬件電路，通過在FPGA中嵌入了Pci目標設備的IP核與用戶邏輯部分，構成了SOPC系統(tǒng)。使用Verilog硬件描述語言設計并實現(xiàn)了FPGA內(nèi)部采集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)管理寄存器和FIFO數(shù)據(jù)緩沖隊列等模塊電路。利用ModelSim對Pci系統(tǒng)進行了仿真。完成了系統(tǒng)硬件電路PCB板的設計，最終制作了Pci數(shù)據(jù)采集卡。 論文針對Pci結(jié)構的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)軟件需求，研究了WDM設備驅(qū)動軟件、Windows環(huán)境的簡易虛擬示波器以及簡易虛擬邏輯儀實現(xiàn)原理和方法。利用DriverStudio+Windows DDK for XP+VC6的軟件平臺，開發(fā)了WDM設備驅(qū)動程序。實現(xiàn)了Windows環(huán)境的簡易虛擬示波器，和簡易虛擬邏輯儀。系統(tǒng)測試結(jié)果表明該系統(tǒng)設計正確，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，功能和指標達到了設計要求。
標簽： FPGA Pci 數(shù)據(jù)采集卡
上傳時間： 2013-07-22
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為了滿足外圍設備之間、外圍設備與主機之間高速數(shù)據(jù)傳輸，Intel公司于1991年提出Pci(Peripheral Component Interconnect)總線的概念，即周邊器件互連。因為Pci總線具有極高的數(shù)據(jù)傳輸率，所以在數(shù)字圖形、圖像和語音處理以及高速數(shù)據(jù)采集和處理等方面得到了廣泛的應用。 本論文首先對Pci總線協(xié)議做了比較深刻的分析，從設計要求和Pci總線規(guī)范入手，采用TOP-DOWN設計方法完成了Pci總線接口從設備控制器FPGA設計的功能定義：包括功能規(guī)范、性能要求、系統(tǒng)環(huán)境、接口定義和功能描述。其次從簡化設計、方便布局的角度考慮，完成了系統(tǒng)的模塊劃分。并結(jié)合設計利用SDRAM控制器來驗證Pci接口電路的性能。 然后通過Pci總線接口控制器的仿真、綜合及硬件驗證的描述介紹了用于FPGA功能驗證的硬件電路系統(tǒng)的設計，驗證系統(tǒng)方案的選擇，并描述了Pci總線接口控制器的布局布線結(jié)果以及硬件驗證的電路設計和調(diào)試方法。通過編寫測試激勵程序完成了功能仿真，以及布局布線后的時序仿真，并設計了PCB實驗板進行測試，證明所實現(xiàn)的Pci接口控制器完成了要求的功能。 最后，介紹了利用驅(qū)動程序開發(fā)工具DDK軟件進行軟件設計與開發(fā)的過程。完成系統(tǒng)設計及模塊劃分后，使用硬件描述語言(VHDL)描述系統(tǒng)，并驗證設計的正確性。
標簽： FPGA Pci 總線接口 控制器
上傳時間： 2013-07-15
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圖像采集系統(tǒng)是數(shù)字圖像信號處理過程中不可缺少的重要部分，它將前端相機所捕獲的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，或者直接從數(shù)字相機中獲取數(shù)字信號，然后通過高速的計算機總線傳回計算機，憑借計算機的強大的運算、數(shù)據(jù)存儲與處理等操作能力，可以方便快捷地對信號進行分析處理，具有人機友好、功能靈活、可移植性強等優(yōu)點。隨著對數(shù)據(jù)傳送速度要求的提高，Pci總線以其高的數(shù)據(jù)傳輸率，即插即用，低功耗等眾多優(yōu)點，得到廣泛的應用。本文針對Pci總線接口電路使用的廣泛性，介紹了PLX公司橋接芯片Pci9054主模式的工作原理和中斷機制，采用可編程邏輯器件FPGA實現(xiàn)與Pci9054的本地接口的信號轉(zhuǎn)換，給出了邏輯實現(xiàn)方案和仿真圖。本文針對FPGA中各功能模塊的邏輯設計進行了詳細分析，并對每個模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時，文中還在其它章節(jié)詳細介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計、并行接口設計、Pci接口設計、PC端控制軟件設計以及用于調(diào)試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法，并且也對系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設計圖、實物圖及注釋詳細的相關源程序清單。在文章的軟件設計部分介紹了WinDriver驅(qū)動開發(fā)工具，利用WinDriver工具，在WindowsXP系統(tǒng)下實現(xiàn)設備的驅(qū)動程序開發(fā)，完成主模式數(shù)據(jù)傳輸和設備中斷的功能。
標簽： Pci 總線 圖像采集 卡的設計
上傳時間： 2013-06-03
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本文主要研究一種隔離器高速數(shù)據(jù)通信卡設計，并對基于Pci總線的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊和交換的硬件編程實現(xiàn)進行詳細的說明，最后在pc機windows平臺下對數(shù)據(jù)通信卡進行吞吐量和穩(wěn)定性的測試。 首先介紹了網(wǎng)絡安全的現(xiàn)狀以及物理網(wǎng)絡隔離的原理和重要性，并敘述了網(wǎng)絡隔離產(chǎn)品的發(fā)展，接著介紹網(wǎng)絡隔離系統(tǒng)，并提出硬件平臺的總體設計方案：重點敘述了網(wǎng)閘內(nèi)外網(wǎng)通訊的硬件核心數(shù)據(jù)通信卡設計思路和數(shù)據(jù)的流程，以及基于FPGA的Pci接口外部邏輯設計，并對該數(shù)據(jù)通訊卡在windows平臺雙機之間通訊作了測試，并對測試結(jié)果作了分析。
標簽： FPGA Pci 高速數(shù)據(jù) 通信卡
上傳時間： 2013-07-30
上傳用戶：muyehuli
隨著數(shù)字圖像處理的應用領域不斷擴大，實時處理技術成為研究的熱點。VLSI技術的迅猛發(fā)展為數(shù)字圖像實時處理技術提供了硬件基礎。其中FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)的特點使其在圖像采集和處理方面的應用顯得更加經(jīng)濟、靈活、方便。 本文設計了一種以FPGA為工作核心，并實現(xiàn)了Pci接口的圖像采集壓縮系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用了自頂向下的設計方案，先把系統(tǒng)分成了三大塊，即圖像采集、Pci接口和圖像壓縮，然后分別設計各個大模塊中的子模塊。 首先，利用FPGA對專用視頻轉(zhuǎn)換器SAA7111A進行控制，因為SAA7111A是采用IC總線模塊，從而完成了對SAA7111A的控制，并通過設計圖像采集模塊、讀/寫數(shù)據(jù)模塊、總線管理模塊等，實現(xiàn)把標準的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號并采集的功能。 其次，在了解Pci規(guī)范的前提下，深入地分析了Pci時序和地址配置空間等，設計了簡化邏輯的狀態(tài)機，并用VHDL硬件描述語言設計了程序，完成了簡化邏輯的Pci接口設計在FPGA芯片內(nèi)部的實現(xiàn)，達到了一33MHz、32位數(shù)據(jù)寬度、支持猝發(fā)傳輸?shù)?b>Pci從設備模塊的接口功能，與傳統(tǒng)的使用Pci專用接口芯片來實現(xiàn)的Pci接口比較來看，更加節(jié)約了系統(tǒng)的邏輯資源，降低了成本，增加了設計的靈活性。 再次，設計了WINDOWS下對Pci接口的驅(qū)動程序。驅(qū)動程序可以選擇不同的方法來完成，當然每個方法都有自己的特點，對幾種主要設計驅(qū)動程序的方法作以比較之后，本文選擇了使用DRIVER WORKS工具來完成。通過對配置空間的設計、系統(tǒng)端口和內(nèi)存映射的設計、中斷服務的設計等，用VC++語言編寫了驅(qū)動程序。 最后，考慮到增加系統(tǒng)的實用性和完備性，還填加設計了圖像的壓縮部分。這部分需要完成的工作是在上述系統(tǒng)完成后，再額外地把采集來的視頻數(shù)據(jù)通過另一路數(shù)據(jù)通道按照一定的格式壓縮后存儲到硬盤中。本系統(tǒng)中，這部分設計是利用Altera公司提供的IP核來完成壓縮的，同時還用VHDL語言在FPGA上設計了IDE硬盤接口，使壓縮后的數(shù)據(jù)存儲到硬盤中。
標簽： FPGA Pci 接口 圖像采集
上傳時間： 2013-06-01
上傳用戶：程嬰sky
隨著信息技術的發(fā)展，數(shù)字信號的采集與處理在科學研究、工業(yè)生產(chǎn)、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生等部門得到越來越廣泛的應用，這些應用中對數(shù)字信號的傳輸速度提出了比較高的要求。傳統(tǒng)的基于ISA總線的信號傳輸效率低，嚴重制約著系統(tǒng)性能的提高。 Pci總線以其高性能、低成本、開放性、軟件兼容性等眾多優(yōu)點成為當今最流行的計算機局部總線。但是，由于Pci總線硬件接口復雜、不易于接入、協(xié)議規(guī)范比較繁瑣等缺點，常常需要專用的接口芯片作為橋接，為了解決這一系列問題，本文提出了一種基于FPGA的Pci總線接口橋接邏輯的實現(xiàn)方案，支持Pci突發(fā)訪問方式，突發(fā)長度為8至128個雙字長度，核心FPGA芯片采用ALTERA公司的CYCLONE FPGA系列的EP1C6Q240C8，容量為6000個邏輯宏單元，速度為-8，編譯后系統(tǒng)速度可以達到80MHz，取得了良好的效果。 基于FPGA的Pci總線接口橋接邏輯的核心是Pci接口模塊。在硬件方面，特別討論了Pci接口模塊、地址轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩沖模塊、外部接口模塊和SRAM DMA控制模塊等五個功能模塊的設計方案和硬件電路實現(xiàn)方法，著重分析了Pci接口模塊的數(shù)據(jù)傳輸方式，采用模塊化的方法設計了內(nèi)部控制邏輯，并進行了相關的時序仿真和邏輯驗證，硬件需要軟件的配合才能實現(xiàn)其功能，因此設備驅(qū)動程序的設計是一個重要部分，論文研究了Windows XP體系結(jié)構下的WDM驅(qū)動模式的組成、開發(fā)設備驅(qū)動程序的工具以及開發(fā)系統(tǒng)實際硬件的設備驅(qū)動程序時的一些關鍵技術。 本文最后利用基于FPGA的Pci總線接口橋接邏輯中的關鍵技術，對Pci數(shù)據(jù)采集卡進行了整體方案的設計。該系統(tǒng)采用Altera公司的cyclone Ⅱ系列FPGA實現(xiàn)。
標簽： FPGA Pci 總線接口 橋接
上傳時間： 2013-05-22
上傳用戶：彭玖華
主版上有很多Pci的介面可以利用，他的LAYOUT有一些注意事項及必須處理走線的特性阻抗才可以讓系統(tǒng)穩(wěn)定。
標簽： LAYOUT Pci 特性阻抗
上傳時間： 2013-06-14
上傳用戶：夢雨軒膂
Pci（Peripheral Component Interconnect）局部總線是微型計算機中處理器、存儲器與外圍控制部件、擴展卡之間的互連接口，由于其速度快、可靠性高、成本低、兼容性好等特點，在各種計算機總線標準占有重要地位，基于Pci標準的接口設計已經(jīng)成為相關項目開發(fā)中的一個重要的選擇。 目前，現(xiàn)場可編程門陣列FPGA（Field Programmable Gates）得到了廣泛應用。由于其具有規(guī)模大，開發(fā)過程投資小，可反復編程，且支持軟硬件協(xié)同設計等特點，因此已逐步成為復雜數(shù)字硬件電路設計的首選。 Pci接口的開發(fā)有多種方法，主要有兩種：一是使用專用接口芯片，二是使用可編程邏輯器件，如FPGA。本論文基于成本和實際需要的考慮，采用第二種方法進行設計。 本論文采用自上而下（Top-To-Down）和模塊化的設計方法，使用FPGA和硬件描述語言（VHDL和Verilog HDL）設計了一個Pci接口核，并通過自行設計的試驗板對其進行驗證。為使設計準確可靠，在具體模塊的設計中廣泛采用流水線技術和狀態(tài)機的方法。 論文最終設計完成了一個33M32位的Pci主從接口，并把它作為以NIOSⅡ為核心的SOPC片內(nèi)外設，與通用計算機成功進行了通訊。 論文對Pci接口進行了功能仿真，仿真結(jié)果和Pci協(xié)議的要求一致，表明本論文設計正確。把設計下載進FPGA芯片EP2C8Q208C7之后，論文給出了使用SIGNALTAPⅡ觀察到的信號實際波形，波形顯示Pci接口能夠滿足本設計中系統(tǒng)的需要。本文最后還給出試驗板的具體設計步驟及驅(qū)動程序的安裝。
標簽： FPGA Pci 接口的設計
上傳時間： 2013-07-28
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