[實用新型]一種基于FPGA的高速大容量記錄板卡

有效

• 申請號: 201720661464.6
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN206877326U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 潘巖;趙同亮;李萌;薛希文
• 申請（專利權）人: 山東超越數控電子股份有限公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06F13/40
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 孫晶偉

技術領域

本實用新型公開了一種記錄板卡，屬于計算機板卡技術領域，具體地說是一種基于FPGA的高速大容量記錄板卡。

背景技術

VPX總線是VITA(VME International Trade Association, VME國際貿易協會)組織于2007年在其VME總線基礎上提出的新一代高速串行總線標準。VPX總線采用高速串行總線技術替代了VME總線的并行總線技術。VPX總線引入了目前最新串行總線技術，例如:RapidIO、PCI-Express和萬兆以太網等，支持更高的背板帶寬。

FPGA，Field-Programmable Gate Array，即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物，作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

本實用新型提供一種基于FPGA的高速大容量記錄板卡，符合VPX架構標準，用于VPX架構的雷達信號處理系統，以便使雷達信號處理系統適應爆發式增長的數據處理需求。

發明內容

本實用新型提供一種基于FPGA的高速大容量記錄板卡，所采用的技術方案為：

一種基于FPGA的高速大容量記錄板卡，所述板卡上配置FPGA邏輯架構，FPGA邏輯架構包括接口模塊和數據處理模塊，其中數據處理模塊包括DMA模塊，乒乓數據處理模塊，軟核CPU模塊，接口模塊包括PCIe接口模塊，DDR3接口模塊，SATA接口模塊；

軟核CPU模塊通過DDR3接口模塊外接DDR3內存運行程序，負責管控各個模塊；

數據通過PCIe接口模塊進入板卡通過DMA模塊和乒乓數據處理模塊進行緩存，并提供到SATA接口模塊的數據通道，存入電子盤；讀取時，接收到讀取指令后，通過SATA接口模塊從電子盤中讀取數據，經整合后再從PCIe接口模塊輸出。

所述接口模塊還包括千兆以太網接口模塊，負責軟核CPU模塊實現與管理設備通信，管理板卡和實現數據導入導出。

所述乒乓數據處理模塊也通過DDR3接口模塊外接DDR3，進行數據緩存。

所述SATA接口模塊提供2^n通道連接電子盤，其中n為自然數，n≤3。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型提供一種基于FPGA的高速大容量記錄板卡，所述板卡上配置FPGA邏輯架構，FPGA邏輯架構包括接口模塊和數據處理模塊，其中數據處理模塊包括DMA模塊，乒乓數據處理模塊，軟核CPU模塊，接口模塊包括PCIe接口模塊，DDR3接口模塊，SATA接口模塊；利用本實用新型板卡，數據通過PCIe接口模塊進入板卡通過DMA模塊和乒乓數據處理模塊進行緩存，并提供到SATA接口模塊的數據通道，存入電子盤；讀取時，接收到讀取指令后，通過SATA接口模塊從電子盤中讀取數據，經整合后再從PCIe接口模塊輸出，可以在系統中負責記錄來自其他板卡的數據，和供其它板卡讀取數據。并且發揮了FPGA實現高速串行接口的高性能和可擴展性。

附圖說明

圖1本實用新型的系統框架示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖所示，通過具體實施方式對本實用新型進一步說明：

本實用新型采用Xilinx的V7 330T FPGA，配置6U VPX高速大容量記錄板卡，為PCIe端點設備，支持PCIe 3.0 X4，其中數據處理模塊有DMA模塊，乒乓數據處理模塊，軟核CPU模塊，接口模塊有PCIe 3.0接口模塊，DDR3接口模塊，SATA 3.0接口模塊，千兆以太網接口模塊，其中軟核CPU為Microblaze處理器，SATA 3.0接口模塊提供8通道連接SATA 3.0電子盤，

軟核CPU模塊通過DDR3接口模塊外接DDR3內存運行程序，負責管控各個模塊，還通過千兆以太網接口模塊實現與管理設備通信，管理板卡和實現數據導入導出；

數據通過PCIe 3.0接口模塊進入板卡通過DMA模塊和乒乓數據處理模塊進行緩存，并提供到SATA 3.0接口模塊的8數據通道，存入電子盤；讀取時，接收到讀取指令后，通過SATA 3.0接口模塊從電子盤中讀取數據，經整合后再從PCIe 3.0接口模塊輸出。

上述實施例中，乒乓數據處理模塊也可以通過DDR3接口模塊外接DDR3，進行數據緩存。SATA 3.0接口模塊可根據實際情況選擇通道數量。

本實用新型的板卡可放入6U VPX架構的雷達信號處理系統中，PCIe接口模塊接收來自雷達信號處理系統其他板卡的數據，能夠達到3.9Gbps通信帶寬。發揮了FPGA實現高速串行接口的高性能和可擴展性，并且利用SATA電子盤可以方便的擴展存儲容量。