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S5300 PCI-E X1开发平台

楼主#
更多 发布于:2012-10-18 15:51

图片:100_2861n.JPG


 
S5300 PCI-EXPRESSX1总线FPGA开发平台资料说明


开发板提供WIN7 64驱动及测试程序及其代码,供用户测试使用

   自从2004年pci-e 1.0a规范之后,主板上就开始有了最新的串行高速PCI-E总线,相比原来的PCI V2.3,PCI-E总线有很大的优势,首先,PCI-E降低了芯片连接的管脚数量,简化了PCB板的设计和布局;其次,PCI-E是非共享的串行差分接口,不会出现多个设备共享带宽的情况,PCI-E x1的理论带宽为发送、接收各250M字节/秒,PCI-E x4的理论带宽为发送、接收各1G字节/秒,并且在PCI-E 2.0
协议中会使用5G BPS的更高速的物理层收发器,速度会翻倍。因此,PCI-E总线接口特别适合于超高速的数据传送,并且会在3年之内完成对PCI接口的替代。根据这一情况,为满足市场需要,特推出S5300型PCI-EX1接口FPGA开发实验平台,满足用户对高速数据传送的需求。
以下为该开发平台的图片
 
S5300PCI-EX1开发平台主要硬件规格:
FPGA : EP4CGX30CF23C8(可选EP4CGX50CF23、EP4CGX75CF23,管脚完全兼容),器件速度也可选-6、-7的高速器件。FPGA提供PCI-E的HARD IP,实现了PCI-E协议1.1的物理层和数据链路层的协议,用户只需要设计PCI-E协议的TLP(数据传输层)和应用层,简化了用户的设计。PCI-E的物理层和数据链路层由HARD IP实现,不占用FPGA资源,稳定可靠。
64位100MHz SDRAM 模块: 标准32M字节 SDRAM内存芯片,可以提供32M、64M、128M字节的内存容量,可以实现100(器件速度-8)/133(器件速度-7)MHz的时钟频率,可以实现最低800M字节/秒的突发读写速度。
120个USER GPIOS输入输出:支持IO电压3.3V、2.5V、1.8V和1.5V,支持LVDS输入输出。
JTAG和AS下载口: 支持QUARTUS 11.0在线调试和编译下载功能,EPCS16配置器件,满足最大EP4CGX70的配置要求。
S5300PCI-EX1开发平台主要软件规格:
PCI-EX1 HARD IP :由FPGA内部硬件实现,不占用FPGA资源,实现了PCI-E协议的物理层和数据链路层,稳定可靠,对数据传输层和应用层接口采用AVALON ST接口。
    PCI-E数据传输层: 完全VHDL源代码设计,实现了PCI-E协议的数据传输层(TLP层),支持内存读、内存写、DMA内存读、DMA内存写、DMA内存读完成、内存读完成等几种TLP数据包格式,PAYLOAD数据载荷大小支持8到128字节自动可变,接口采用AVALON ST接口,直接连接FPGA的PCI-E HARD IP接口。
用户应用层:  完全VHDL源代码设计,支持64位FIFO输入输出接口、32位SLAVE内存映射读写接口,支持外部中断输入。
SDRAM内存读写接口 : 完全VHDL源代码设计,控制数据输入输出到SDRAM传输,实现数据传输和缓存功能。
驱动程序及测试程序: 驱动程序和应用程序开发平台采用VC6的开发平台,DDK的开发工具支持,驱动程序和应用程序完全源代码设计提供,支持DMA读写、内存映射读写、中断输入功能。驱动程序支持DMA读写性能测试,DMA数据验证测试及数据存盘文件功能。驱动和测试程序采用WDM驱动结构,支持WIN2000、XP、WIN7等操作系统。
S5300 PCI-E高速数据开发平台内部端口框图如下:
 
S5300 PCI-EXPRESSX1开发平台套件含以下内容:
S5300 PCI-E x1 开发平台硬件电路板一张;
板载32M字节SDRAM;
          ALTERA  BYTEBLASTER2下载线一根;
          ALTERA  QUARTUS2 11.0开发平台安装光盘;
          DDK和DRIVERWORKS驱动程序开发工具光盘;
FPGA内部完全源代码设计和使用手册及说明;
驱动程序完全源代码设计和使用手册及说明;
S5300电路原理图及PCB库设计;
性能及兼容性、稳定性测试
该PCI-E开发板在以下PC兼容机上测试并正常开机通过:
性能测试采用循环最大化传送方式,每次DMA块大小为512K字节,按60秒平均流量计算,由1秒内传送多少次DMA块计算。影响PCI-E性能除了DMA块大小之外,PCI-E的PAYLOAD(数据载荷)也很影响读写性能。一般PC芯片组都支持128字节的DMA读写PAYLOAD,128字节的PAYLOAD的DMA读写利用率为82%,少数PC芯片组支持256字节的DMA读写PAYLOAD,可以在CMOS里面打开,提升读写性能,256字节的PAYLOAD的DMA读写利用率为91%。
DMA数据载荷为128字节的性能:
CPU 操作系统  DMA读(主机内存到卡) DMA写(卡到主机内存)
CORE-I3    XP          121M字节/秒                176M字节/秒
CORE E7200 XP          113M字节/秒                165M字节/秒
DMA数据载荷为256字节的性能:
CPU 操作系统  DMA读(主机内存到卡) DMA写(卡到主机内存)
CORE-I3    XP          156M字节/秒                187M字节/秒
AMD965    XP          142M字节/秒                192M字节/秒      
        
 
S5300 PCI-EX1开发平台应用范围:
高速工业数据采集,a/d,d/a数据变换,数据处理;
高速高分辨率视频数据采集,1080P实时视频采集显示;
高速数据缓冲,高速数据加密;
高速工业控制;
 
技术支持联系:
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发布于:2016-04-17 21:40
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发布于:2017-12-25 17:01
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发布于:2020-04-26 09:18
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