基于PCIe DMA的多通道数据采集和回放IP

只看该作者 · 2020-12-1 18:29

在主机端PCIe驱动的控制和调度下，数据采集与回放IP Core可以同时完成对多个通道数据的采集以及回放驱动工作，既可采用行缓存机制（无需帧缓存，无需DDR），也可采用帧缓存机制（需要DDR），使用PCIe接口和主机进行数据的传输，设备端内嵌多通道DMA引擎完成多个通道数据的H2C（Host to Card）和C2H（Card to Host）传输，支持MSI中断机制，完全释放主机/CPU/GPU采集&回放的密集任务量，特别适用于高速AD采集和回放、多通道视频采集和显示等的应用。

内核特性：

1. 多种PCIe驱动：

a) 兼容视频设备内核驱动V4L2，支持MMAP，USERPTR和DMABUF

b) Xilinx XDMA驱动，Windows和Linux版本

c) 自定义驱动，Windows和Linux版本

2. 针对V4L2，每个通道的采集和回放输入队列深度大于32

3. 多通道DMA引擎，支持连续式DMA（CDMA）和链式DMA（SGDMA）

4. 支持MSI中断机制，传统的寄存器读写

5. 支持H2C（Host to Card）和C2H（Card to Host）的全双工数据传输

6. 自适应PCIe链路速率：PCIe 1.0，PCIe 2.0，PCIe3.0和PCIe 4.0和宽度：PCIe x1，PCIe x2，PCIe x4，PCIex8，PCIe x16

7. 支持Xilinx器件：Spartan-6，Virtex-5，Virtex-6，Artix-7，Kintex-7，Virtex-7，Kintex Ultrascale，Virtex Ultrascale

对外接口：

1. 多个标准的FIFO接口或AXI4-Stream数据总线

2. 扩展的RAM接口，支持BAR1映射空间

性能指标：

1. PCIe 2.0 x4：DMA Read(C2H)速率大于1750MB/s，DMA Write(H2C)速率大于1710MB/s

2. PCIe 2.0 x8：DMA Read(C2H)速率大于3490MB/s，DMA Write(H2C)速率大于3400MB/s

3. PCIe 3.0 x8：DMA Read(C2H)速率大于6570MB/s，DMA Write(H2C)速率大于6410MB/s

4. 支持8路1080p视频的采集和显示

5. 支持8路4K视频的采集和显示

1通道CDMA资源使用（XCKU060为例，PCIe 3.0 x8）：

1. LUTs：6265，FFs：14289，BRAM：80，PCIe：1

8通道CDMA资源使用（XC7K325为例，PCIe 2.0 x4）：

1. LUTs：11182，FFs：18576，BRAM：60，PCIe：1

8通道SGDMA资源使用（XC7K325为例，PCIe 2.0 x4）：

1. LUTs：18888，FFs：27961，BRAM：79，PCIe：1

8通道CDMA资源使用（XCKU060为例，PCIe 3.0 x8）：

1. LUTs：13200，FFs：26227，BRAM：146，PCIe：1

8通道SGDMA资源使用（XCKU060为例，PCIe 3.0 x8）：

1. LUTs：21086，FFs：35687，BRAM：166，PCIe：1

可交付资料：

1. 详细的用户手册

2. Design File：Post-synthesis EDIF netlist or RTL Source

3. Timing and layout constraints，Test or Design Example Project

4. 技术支持：邮件，电话，现场，培训服务

联系方式：

Email：neteasy163z@163.com

数据采集与回放IP BlockDiagram

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