一种基于FPGA的高速大容量记录板卡的制作方法

文档序号:13451049阅读:313来源:国知局

本实用新型公开了一种记录板卡,属于计算机板卡技术领域,具体地说是一种基于FPGA的高速大容量记录板卡。



背景技术:

VPX总线是VITA(VME International Trade Association, VME国际贸易协会)组织于2007年在其VME总线基础上提出的新一代高速串行总线标准。VPX总线采用高速串行总线技术替代了VME总线的并行总线技术。VPX总线引入了目前最新串行总线技术,例如:RapidIO、PCI-Express和万兆以太网等,支持更高的背板带宽。

FPGA,Field-Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物,作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

本实用新型提供一种基于FPGA的高速大容量记录板卡,符合VPX架构标准,用于VPX架构的雷达信号处理系统,以便使雷达信号处理系统适应爆发式增长的数据处理需求。



技术实现要素:

本实用新型提供一种基于FPGA的高速大容量记录板卡,所采用的技术方案为:

一种基于FPGA的高速大容量记录板卡,所述板卡上配置FPGA逻辑架构,FPGA逻辑架构包括接口模块和数据处理模块,其中数据处理模块包括DMA模块,乒乓数据处理模块,软核CPU模块,接口模块包括PCIe接口模块,DDR3接口模块,SATA接口模块;

软核CPU模块通过DDR3接口模块外接DDR3内存运行程序,负责管控各个模块;

数据通过PCIe接口模块进入板卡通过DMA模块和乒乓数据处理模块进行缓存,并提供到SATA接口模块的数据通道,存入电子盘;读取时,接收到读取指令后,通过SATA接口模块从电子盘中读取数据,经整合后再从PCIe接口模块输出。

所述接口模块还包括千兆以太网接口模块,负责软核CPU模块实现与管理设备通信,管理板卡和实现数据导入导出。

所述乒乓数据处理模块也通过DDR3接口模块外接DDR3,进行数据缓存。

所述SATA接口模块提供2^n通道连接电子盘,其中n为自然数,n≤3。

本实用新型的有益效果为:

本实用新型提供一种基于FPGA的高速大容量记录板卡,所述板卡上配置FPGA逻辑架构,FPGA逻辑架构包括接口模块和数据处理模块,其中数据处理模块包括DMA模块,乒乓数据处理模块,软核CPU模块,接口模块包括PCIe接口模块,DDR3接口模块,SATA接口模块;利用本实用新型板卡,数据通过PCIe接口模块进入板卡通过DMA模块和乒乓数据处理模块进行缓存,并提供到SATA接口模块的数据通道,存入电子盘;读取时,接收到读取指令后,通过SATA接口模块从电子盘中读取数据,经整合后再从PCIe接口模块输出,可以在系统中负责记录来自其他板卡的数据,和供其它板卡读取数据。并且发挥了FPGA实现高速串行接口的高性能和可扩展性。

附图说明

图1本实用新型的系统框架示意图。

具体实施方式

下面参照附图所示,通过具体实施方式对本实用新型进一步说明:

本实用新型采用Xilinx的V7 330T FPGA,配置6U VPX高速大容量记录板卡,为PCIe端点设备,支持PCIe 3.0 X4,其中数据处理模块有DMA模块,乒乓数据处理模块,软核CPU模块,接口模块有PCIe 3.0接口模块,DDR3接口模块,SATA 3.0接口模块,千兆以太网接口模块,其中软核CPU为Microblaze处理器,SATA 3.0接口模块提供8通道连接SATA 3.0电子盘,

软核CPU模块通过DDR3接口模块外接DDR3内存运行程序,负责管控各个模块,还通过千兆以太网接口模块实现与管理设备通信,管理板卡和实现数据导入导出;

数据通过PCIe 3.0接口模块进入板卡通过DMA模块和乒乓数据处理模块进行缓存,并提供到SATA 3.0接口模块的8数据通道,存入电子盘;读取时,接收到读取指令后,通过SATA 3.0接口模块从电子盘中读取数据,经整合后再从PCIe 3.0接口模块输出。

上述实施例中,乒乓数据处理模块也可以通过DDR3接口模块外接DDR3,进行数据缓存。SATA 3.0接口模块可根据实际情况选择通道数量。

本实用新型的板卡可放入6U VPX架构的雷达信号处理系统中,PCIe接口模块接收来自雷达信号处理系统其他板卡的数据,能够达到3.9Gbps通信带宽。发挥了FPGA实现高速串行接口的高性能和可扩展性,并且利用SATA电子盘可以方便的扩展存储容量。

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