如何查到网站建设,小程序商城开发方案,科技股,wordpress 2栏主题引言#xff1a;本文对Xilinx 7 Series Intergrated Block for PCI Express PCIe硬核IP进行简要介绍#xff0c;主要包括7系列FPGA PCIe硬核资源支持、三IP硬核差异、PCIe硬核资源利用等相关内容。
1. 概述
1.1 7系列FPGA PCIe硬件资源支持
7系列FPGA对PCIe接口最大支持如…引言本文对Xilinx 7 Series Intergrated Block for PCI Express PCIe硬核IP进行简要介绍主要包括7系列FPGA PCIe硬核资源支持、三IP硬核差异、PCIe硬核资源利用等相关内容。
1. 概述
1.1 7系列FPGA PCIe硬件资源支持
7系列FPGA对PCIe接口最大支持如表1所示。
表17系列FPGA器件最大资源支持 Spartan-7系列不包含PCIe硬核Artix-7和Kintex-7包含1个PCIe Gen2硬核Virtex-7根据器件资源不同支持2~4个PCIe Gen3硬核。
1.2 PCIe硬核IP
Xilinx 7系列FPGA集成了PCIe硬核IP模块该IP核中固化了PCIe物理层和数据链路层协议相关设计降低了PCIe协议的使用难度。对于事务层接口7系列FPGA提供了三种不同的IP核供选择如图1所示。 图17系列FPGA三种不同的IP核 图27 Series Intergrated Block for PCI Express核框图
7 Series Intergrated Block for PCI Express如图2所示它是最基础的PCIe IP实现的是PCIe的物理层、数据链路层提供给用户的是以AXI4-stream接口定义的TLP包。它是这三种IP中资源使用最小最灵活也是开发难度最大的。用户如果要往主机发数据需要在逻辑端组好MEM_WR事务包送到AXI4-stream接口同样要从主机获取数据就要发送MEM_RD事务包然后获取到COMPLETE事务包再从COMPLETE事务包中提取出数据。使用该IP核需要对PCIe协议有清楚的理解特别是对事务包 TLP 报文格式。 图3AXI Memory Mapped To PCI Express IP核框图
AXI Memory Mapped To PCI Express如图3所示它对第①中IP核进行了增强封装简化设计提供了AXI MM/S桥接该桥不仅实现了AXI4 to stream的功能还提供了事务层包TLP的组装和拆卸、地址转换、错误处理等功能。使用该IP时用户只需通过AXI4接口接收和发送PCIe数据不需要组装和拆卸事务包。从逻辑资源消耗的角度来看居三种IP之中开发难度也是居三种IP之中。 图4AXI Memory Mapped To PCI Express IP核框图
DMA/Bridge Subsystem for PCI Express如图4所示它也叫做 XDMA相较于上一种IP该IP不仅完成了事务层的组包解包还添加了完整的DMA引擎。虽然在资源利用方面居三者之最但开发难度也是三种IP最小的完全不了解PCIe总线协议也可使用该IP开发PCIe。XDMA虽然简单易用但XDMA也有它的局限主要表现在两个方面
1XDMA正如其名字中的DMA一样适用与大批量的数据传输场景不适合小数据场景
2XDMA只能用于PCIe的终端endpoint设备不能用于Root Port另外二个IP既可以用于终端endpoint设备也可以用与Root Port。
2. 7 Series Intergrated Block for PCI Express IP核特性
该IP核集成块是一种可扩展、高带宽和可靠的串行互连构建块适用于Xilinx®Zynq®-7000 SoC和7系列FPGA系列。该集成块支持5Gb/sGen2速度的x1、x2、x4和x8通道端点配置和根端口配置所有这些配置都符合PCI Express基本规范2.1版。该解决方案支持AMBA®AXI4 Stream接口户用户界面。凭借更高的每引脚带宽、低开销、低延迟、减少的信号完整性问题和CDR架构。其主要特性如下
●高性能、高度灵活、可扩展、可靠的通用I/O内核
●采用Xilinx Smart IP技术保证关键时序
●7系列FPGA系列使用GTXE2或GTPE2收发器 ○支持2.5 GT/s和5.0 GT/s线速度 ○支持x1、x2、x4和x8通道 ○弹性缓冲和时钟补偿 ○自动时钟数据恢复
●支持端点EP和根端口配置RC
●8B/10B编码和解码
●根据PCI Express规范要求支持通道反转和通道极性反转
●标准化用户界面
●符合PCI/PCI Express电源管理功能和事务排序规则
●支持高达1024字节的最大事务有效载荷
●支持最多32个矢量的多矢量msi和msi-x
●升级配置功能实现了应用程序驱动的带宽可扩展性。
3. 典型应用领域 PCIe典型应用领域包括
●电信网络
●宽带有线和无线应用程序
●网络接口卡
●芯片到芯片和背板接口卡
●用于各种应用程序的服务器 add-in 附加卡。
●数据通信网络。
4. PCIe硬核资源利用
7 Series Intergrated Block for PCI Express支持的线速及用户接口位宽如表2所示。
表27 Series Intergrated Block for PCI Express支持的线速及用户接口位宽 表3显示了针对不同通道配置PCIe硬核资源使用情况。
表3针对不同通道配置PCIe硬核资源使用情况 表4显示了针对不同通道、线速配置PCIe硬核BUFG资源使用情况。
表4针对不同通道、线速配置PCIe硬核BUFG资源使用情况
