基于JESD204B和PCIe DMA的多通道数据采集和回放系统

adrifter

基于JESD204B和PCIe DMA的多通道数据采集和回放系统 [复制链接]

在主机端PCIe驱动的控制和调度下，数据采集与回放系统可以同时完成对多个JESD204B接口AD数据的采集以及JESD204B接口DA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DA数据的H2C（Host to Card）和AD数据的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/DA采集和回放的应用。

内核特性：

多种PCIe驱动：
1. Xilinx XDMA驱动，Windows和Linux版本
2. 自研驱动，Windows和Linux版本
每个通道的采集和回放DMA地址队列深度大于32
多通道DMA引擎，支持连续式DMA（CDMA）和链式DMA（SGDMA）
支持MSI中断机制，传统的寄存器读写
支持H2C（Host to Card）和C2H（Card to Host）的全双工数据传输
支持JESD204B接口的AD和DA芯片，比如ADS54J60，AD9164等
支持DDR3-1600和DDR4-2400接口的内存颗粒或内存条
自适应PCIe链路速率：PCIe 1.0，PCIe 2.0，PCIe 3.0和PCIe 4.0和宽度：PCIe x1，PCIe x2，PCIe x4，PCIe x8，PCIe x16
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：

PCIe接口
DDR3/DDR4接口
JESD204B接口

性能指标：

PCIe 2.0 x4：DMA Read(C2H)速率大于1750MB/s，DMA Write(H2C)速率大于1710MB/s
PCIe 2.0 x8：DMA Read(C2H)速率大于3490MB/s，DMA Write(H2C)速率大于3400MB/s
PCIe 3.0 x8：DMA Read(C2H)速率大于6850MB/s，DMA Write(H2C)速率大于6800MB/s
64bit DDR3-1600，72bit DDR3-1600，64bit DDR4-2400，72bit DDR4-2400
JESD204B，link：1，2，4，8-lane，rate：0.5~12Gbps/lane

资源使用：

1通道CDMA资源使用（XCKU060为例，PCIe 3.0 x8）：

LUTs：6265，FFs：14289，BRAM：80，PCIe：1

8通道CDMA资源使用（XC7K325为例，PCIe 2.0 x4）：

LUTs：14803，FFs：20712，BRAM：75，PCIe：1

8通道SGDMA资源使用（XC7K325为例，PCIe 2.0 x4）：

LUTs：19055，FFs：27529，BRAM：94，PCIe：1

8通道CDMA资源使用（XC7K325为例，PCIe 2.0 x8）：

LUTs：20235，FFs：29327，BRAM：55，PCIe：1

8通道SGDMA资源使用（XC7K325为例，PCIe 2.0 x8）：

LUTs：26432，FFs：38087，BRAM：55，PCIe：1

8通道CDMA资源使用（XCKU060为例，PCIe 3.0 x8）：

LUTs：18747，FFs：36805，BRAM：78，PCIe：1

8通道SGDMA资源使用（XCKU060为例，PCIe 3.0 x8）：

LUTs：25886，FFs：51406，BRAM：78，PCIe：1

可交付资料：

详细的用户手册
Design File：Post-synthesis EDIF netlist or RTL Source
Timing and layout constraints，Test or Design Example Project
技术支持：邮件，电话，现场，培训服务

联系方式：

Email：neteasy163z@163.com

数据采集与回放系统结构框图

系统结构描述：

AD:JESD204B模块负责从AD芯片采集数据，以AXIS接口输出到S2MM模块

S2MM模块负责把采集到的数据写入预设的DDR4缓存区。

SGDMA模块负责把DDR4缓冲区的数据搬移到用户的采集缓冲区，或把用户回放缓冲区的数据搬移到DDR4缓冲区。

MM2S模块负责读取预设的DDR4缓存区的数据回放输出。

DA:JESD204B模块接收MM2S输出的数据，回放到DA芯片。

Register Files模块用来配置以及控制S2MM和M2SS模块，并且返回这些模块的状态。

S2MM和M2SS的中断请求发送到Interrupt模块，发出MSI中断。

DDR4控制器完成对4GB-DDR4的读写访问，支持2400MHz主频，72-bit接口宽度，ECC。

PCIe Gen3 Integrated Endpoint Block实现PCIe协议规范，支持Gen 3，8-lane endpoint配置。

PCIe驱动采用WDF框架来开发，支持win7/win10操作系统。用户应用程序访问采集缓冲区可以获得采集数据，或者把回放数据传输到回放缓冲区进行回放。

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基于PCIe的多路视频采集与显示子系统.pdf (288.9 KB, 下载次数: 0)

Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA Subsystem User Guide.pdf (607.01 KB, 下载次数: 0)

Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA IP.pdf (277.8 KB, 下载次数: 0)

8通道PCIe-SGDMA，PCIe-QDMA，PCIe-RDMA，PCIe-CDMA控制器，V4L2驱动，视频采集显示，高性能低延时

Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA Subsystem User Guide