[發明專利]一種基于SOC和FPGA的數據傳輸平臺及傳輸方法

在審

• 申請號: 202011294657.5
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112286862A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 劉佳;楊小燕;王連岳;魏青
• 申請（專利權）人: 天津光電通信技術有限公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06F13/38
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

本發明涉及一種基于SOC和FPGA的數據傳輸平臺及傳輸方法，平臺由一塊主控板、一塊信號采集板、一塊信號處理板，通過背板總線互連組成，主控板上數據傳輸平臺的關鍵部件的實現為：Zynq?7000 SOC與FPGA xcvu095通過AXI總線進行數據交換，FPGA xcvu095外掛5GB的DDR4芯片，用于數據臨時緩存或存儲。Zynq?7000 SOC與設備外端的PC機通過千兆以太網互連，以實現PC機端的數據采集和數據上傳，信號采集板像主控板提供原始數據，信號采集板與主控板通過背板總線互連，協議接口為Serdes。信號處理板接收主控板下發的數據，信號處理板與主控板通過背板總線互連，協議接口為Serdes。效果是實現了一種高效的數據傳輸平臺，降低了產品設計難度，減少了硬件選型成本，充分利用芯片資源，巧妙實現雙向數據的傳輸。

技術領域

本發明涉及一種數據傳輸平臺，特別涉及一種基于SOC和FPGA的數據傳輸平臺及傳輸方法。

背景技術

隨著通信技術和信息產業的迅速發展，多種場景下都會產生數據交互需求。在基于ATCA、CPCI、VPX等標準架構的設備中，可能會產生輕量級和中等量級的數據傳輸需求。為了支持業務應用，設計者往往要花費很大精力來設計實現方案，比如選擇刀片板卡、小型硬盤、高速接口等，既增加了設計工作量，又提高了研發成本。特別一種結合了可編程處理器Processing System和可編程邏輯架構Programmable Logic的片上系統SOC的出現，為提供一種滿足設備中數據上下行傳輸需求的高效數據傳輸平臺提供了可能。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于SOC和FPGA的數據傳輸平臺，以降低設計難度，減少硬件成本，滿足設備中數據上下行傳輸需求。具體技術方案是，一種基于SOC和FPGA的數據傳輸平臺，由一塊主控板、一塊信號采集板、一塊信號處理板，通過背板總線互連組成，其特征在于：所述的主控板上包括型號Zynq-7000的SOC芯片、Xilinx協議接口為Serdes的FPGA芯片、容量5GB的DDR4芯片，SOC和FPGA通過AXI高速總線進行數據傳輸，FPGA芯片外掛DDR4芯片，用于數據臨時緩存或存儲，SOC與設備外部的PC機通過千兆以太網進行數據交互，所述的信號采集板上包括Xilinx的FPGA，信號采集板像主控板提供原始數據，信號采集板與主控板通過背板總線互連，協議接口為Serdes，所述的信號處理板包括Xilinx的FPGA，接收主控板下發的數據，信號處理板與主控板通過背板總線互連，協議接口為Serdes。

傳輸方法包括數據采集步驟和數據上傳步驟，一、數據采集步驟1、設備外部的PC機端通過千兆以太網發起數據采集請求，2、如果是采集最新數據，①、主控板內SOC與FPGA進行交互，告知采集最新數據，②、主控板FPGA通過背板總線與信號采集板的FPGA進行交互，告知采集最新數據，③信號采集板的FPGA采集最新數據，通過背板總線將最新數據發給主控板FPGA，④、主控板FPGA將最新數據存入外掛DDR4， ⑤、主控板SOC與本板FPGA進行AXI數據交互，

⑥、主控板FPGA從外掛DDR4中取數據，發送給本板SOC，⑦、主控板SOC通過千兆以太網將數據發送給設備外部的PC機端，完成數據采集，如果不是采集最新數據，則按步驟⑤、⑥、⑦完成數據采集；

二、數據上傳步驟，1、設備外部的PC機端通過千兆以太網發起數據上傳請求并向主控板SOC發送數據，2、主控板SOC通過AXI將數據發送給本板FPGA，3、主控板FPGA接收數據并存入外掛DDR4，直到所有待上傳數據都存入DDR4，4、主控板FPGA通過背板總線將數據發給信號處理板FPGA，5、信號處理板FPGA進行相關的數據處理，完成數據上傳。

本發明所產生的有益效果是：實現了一種高效的數據傳輸平臺，降低了產品設計難度，減少了硬件選型成本，充分利用芯片資源，巧妙實現雙向數據的傳輸。

附圖說明

圖1是本發明的硬件構成圖；