《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于FPGA的SRIO多通道控制系统设计与实现
2023年电子技术应用第1期
薛培1，官剑1，邵春伟2，张鑫刚1，郑思旭1
1.无锡华普微电子有限公司， 江苏 无锡 214000；2.中国电子科技集团公司第五十八研究所， 江苏 无锡 214000
摘要： 在板间互联及芯片互联方式上，SRIO具有更高的带宽及实时性。使用MSG（消息）接口的HELLO格式，发送端采用多接口设计方法，内部采用Round-Robin处理机制，实现了多通道接口在同时发送数据时共用一个SRIO接口的竞争处理；同时封装为多通道的输入输出的方式，支持接口数量、时钟域的任意扩展。经过测试验证，该系统最大可实现64个不同时钟下通道的数据收发，单通道下包和包之间延时最低可到4 μs，在SRIO传输应用方向上，具有较好的应用价值。
關(guān)鍵詞： Xilinx SRIO 多通道 Round-Robin
中圖分類號(hào)：TP334.4
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.222857
中文引用格式： 薛培，官劍，邵春偉，等. 基于FPGA的SRIO多通道控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(1)：107-113.
英文引用格式： Xue Pei，Guan Jian，Shao Chunwei，et al. Design and implementation of SRIO multiple channel control system based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(1)：107-113.
Design and implementation of SRIO multiple channel control system based on FPGA
Xue Pei1，Guan Jian1，Shao Chunwei2，Zhang Xingang1，Zheng Sixu1
1.Wuxi Hope Microelectronics Co.， Ltd.，Wuxi 214000， China； 2.No.58 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation， Wuxi 214000， China
Abstract： In board and chip interconnection, SRIO(Serail RapidIO) has higher bandwidth and reliability than other protocol. In this paper, the HELLO format of the MSG (message) interface is used to multi-interface design method at the sending end, and the Round-Robin processing mechanism is used internally to realize the competition processing of the multi-channel interface sharing one SRIO interface when sending data at the same time. It supports the arbitrary expansion of the number of interfaces and the clock domain. After testing and verification, the system can realize the data sending and receiving of 64 channels under different clocks at most, and the delay between the single channel and the packet can be as low as 4μs. It has good application value in the direction of SRIO transmission application.
Key words : XILINX；SRIO；multiple-channel；Round-Robin

0　引言

    隨著嵌入式系統(tǒng)性能的快速提升，板間互連、板內(nèi)芯片互連對(duì)數(shù)據(jù)帶寬、可靠性、靈活性要求逐步提升，傳統(tǒng)的并行傳輸方式已經(jīng)很難滿足實(shí)際的需求。Serial RapidIO(SRIO)高速串行總線協(xié)議，成為一種使用范圍極廣的高速協(xié)議[1]。SRIO是一種基于數(shù)據(jù)包交換的互聯(lián)體系結(jié)構(gòu)，在芯片互聯(lián)、實(shí)時(shí)視頻傳輸、小型化系統(tǒng)等場(chǎng)合得到了廣泛的使用[2]。

    在國(guó)內(nèi)外有關(guān)SRIO文獻(xiàn)的研究中，研究較多的有SRIO和FPGA之間通信[3]、FPGA實(shí)現(xiàn)多協(xié)議轉(zhuǎn)換SRIO設(shè)計(jì)[4]，本文即為研究多協(xié)議接口和SRIO之間的轉(zhuǎn)換。

    本文以XILINX公司FPGA提供的SRIO IP為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了多通道發(fā)送和接收控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其中發(fā)送通道采用了一種Round-Robin數(shù)據(jù)處理方法，有效控制多通道數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送時(shí)可能造成的數(shù)據(jù)擁塞?；谠撛O(shè)計(jì)方法而開(kāi)發(fā)的SRIO多通道控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)仿真與調(diào)試，已用于某型號(hào)項(xiàng)目通信系統(tǒng)，達(dá)到了高帶寬、低延時(shí)的效果，具有很好的通道擴(kuò)展性。




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作者信息：

薛培1，官劍1，邵春偉2，張?chǎng)蝿?，鄭思旭1

（1.無(wú)錫華普微電子有限公司， 江蘇 無(wú)錫 214000；2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所， 江蘇 無(wú)錫 214000）

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